DE112022003294T5

DE112022003294T5 - Elektroventil

Info

Publication number: DE112022003294T5
Application number: DE112022003294.4T
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Yoshida; Yuta MATSUBARA; Yusuke Arai
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2021-06-29
Filing date: 2022-03-25
Publication date: 2024-05-29
Also published as: JPWO2023276366A1; CN117460907A; KR20230145600A; JP7114145B1

Abstract

Bereitstellen eines Elektroventils, dessen Höhenabmessung klein ist und bei dem ein Drehwinkel eines Magnetrotors genau erfasst werden kann.[Lösungsmittel]Ein Elektroventil (1) weist einen Dauermagneten (45) auf, der innerhalb einer Dose (30) koaxial zum Magnetrotor (41) angeordnet ist. Der Dauermagnet (45) weist eine runde Außenform auf und wird zusammen mit dem Magnetrotor (41) gedreht. Ein Nordpol ist an einem ersten Teil (45n) von an einem Durchmesser geteilten Teilen beim Dauermagneten (45) angeordnet und ein Südpol ist an dem zweiten Teil (45s) angeordnet. Eine Magnetisierungsrichtung des Dauermagneten (45) ist eine zur Achse (L) orthogonal stehende Richtung. Ein Winkelsensor (96) zum Erfassen des Drehwinkels des Dauermagneten (45) liegt in der zur Achse (L) orthogonal stehenden Richtung neben der Dose (30).

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektroventil.
Technischer Hintergrund
Patentdokument 1 offenbart ein Beispiel eines herkömmlichen Elektroventils. Das Elektroventil gemäß Patentdokument 1 weist ein Gehäuse, einen Magnetrotor, einen Dauermagneten, einen Stator und ein Substrat auf. Das Gehäuse weist eine Zylinderform auf, deren oberes Ende verschlossen ist. Der Magnetrotor ist innerhalb des Gehäuses angeordnet. Der Dauermagnet ist innerhalb des Gehäuses und oberhalb des Magnetrotors angeordnet. Der Dauermagnet wird mit dem Magnetrotor zusammen gedreht. Der Stator ist außerhalb des Gehäuses angeordnet. Am Substrat ist ein Winkelsensor zum Erfassen eines Drehwinkels des Dauermagneten (Das bedeutet konkret: Drehwinkel des Magnetfeldes, das der Dauermagnet erzeugt) montiert.
Dokument zum Stand der Technik
Patentdokument
Patentdokument 1: JP 2018-135908 A
Zusammenfassung der Erfindung
Zu lösende Aufgabe der Erfindung
Beim oben beschriebenen Elektroventil ist der Winkelsensor oberhalb des oberen Endes des Gehäuses angeordnet. Folglich ist eine Höhenabmessung des Elektroventils groß. Dadurch, dass der Winkelsensor seitlich zum Gehäuse angeordnet ist, kann die Höhenabmessung des Elektroventils verkleinert werden. Beim Elektroventil gemäß Patentdokument 1 ist jedoch ein Magnetpol so gebildet, dass Magnetlinien des Dauermagneten von der oberen Fläche nach oben austreten und in die obere Fläche eintreten. Das Magnetfeld, das der Dauermagnet erzeugt, ist daher in einem seitlich zum Gehäuse liegenden Raum relativ schwach. Wird der Winkelsensor seitlich zum Gehäuse angeordnet, besteht die Gefahr, dass der Drehwinkel des Dauermagneten nicht genau erfasst werden kann.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Elektroventil bereitzustellen, dessen Höhenabmessung klein ist und bei dem der Drehwinkel des Magnetrotors genau erfasst werden kann.
Mittel zum Lösen der Aufgabe
Zum Erreichen des obigen Ziels weist ein Elektroventil gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ein zylinderförmiges Gehäuse, einen Magnetrotor, der innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, einen Dauermagneten, der innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und mit dem Magnetrotor zusammen gedreht wird, und eine Statoreinheit, die einen außerhalb des Gehäuses angeordneten Stator aufweist, auf, wobei das Elektroventil dadurch gekennzeichnet ist, dass der Dauermagnet wenigstens einen Nordpol und wenigstens einen Südpol aufweist, dass eine Magnetisierungsrichtung des Dauermagneten eine zu einer Drehachse des Magnetrotors orthogonal stehende Richtung ist, dass die Statoreinheit einen Winkelsensor aufweist, der einen Drehwinkel des Dauermagneten erfasst, und dass der Winkelsensor in einer zur Drehachse orthogonal stehenden Richtung neben dem Gehäuse liegt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist das Elektroventil den Dauermagneten auf, der innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Der Dauermagnet wird mit dem Magnetrotor zusammen gedreht. Der Dauermagnet weist wenigstens einen Nordpol und wenigstens einen Südpol auf. Die Magnetisierungsrichtung des Dauermagneten ist eine zur Drehachse des Magnetrotors orthogonal stehende Richtung. Der Winkelsensor zum Erfassen des Drehwinkels des Dauermagneten liegt in der zur Drehachse orthogonal stehenden Richtung neben dem Gehäuse. Durch diesen Aufbau treten die Magnetlinien des Dauermagneten entlang der zur Drehachse orthogonal stehenden Richtung vom Dauermagneten aus und treten in den Dauermagneten ein. Beim Elektroventil ist das Magnetfeld daher in einem seitlich zum Gehäuse liegenden Raum (d. h. Raum, der gegenüber dem Gehäuse in der zur Drehachse orthogonal stehenden Richtung liegt) stark, so dass der Drehwinkel des Magnetrotors (Dauermagnet) durch den seitlich zum Gehäuse angeordneten Winkelsensor genau erfasst werden kann. Darüber hinaus kann die Höhenabmessung des Elektroventils dadurch verkleinert werden, dass der Winkelsensor seitlich zum Gehäuse angeordnet wird.
Zum Erreichen des obigen Ziels weist ein Elektroventil gemäß einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ein zylinderförmiges Gehäuse, einen Magnetrotor, der innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, und eine Statoreinheit, die einen außerhalb des Gehäuses angeordneten Stator aufweist, auf, wobei das Elektroventil dadurch gekennzeichnet ist, dass der Magnetrotor einen ersten Magnetpolteil, einen Magnetdämpfungsteil und einen zweiten Magnetpolteil aufweist, die in einer Richtung einer Drehachse des Magnetrotors in dieser Reihenfolge miteinander verbunden sind, dass an einer Außenumfangsfläche des ersten Magnetpolteils eine Vielzahl von Nordpolen und eine Vielzahl von Südpolen angeordnet sind, die in Umfangsrichtung abwechselnd nebeneinander liegen, dass an einer Außenumfangsfläche des zweiten Magnetpolteils wenigstens ein Nordpol und wenigstens ein Südpol angeordnet sind, die in Umfangsrichtung abwechselnd nebeneinander liegen, dass eine Magnetisierungsrichtung des zweiten Magnetpolteils eine zur Drehachse orthogonal stehende Richtung ist, dass die Statoreinheit einen Winkelsensor aufweist, der einen Drehwinkel des zweiten Magnetpolteils erfasst, und dass der Winkelsensor in einer zur Drehachse orthogonal stehenden Richtung neben dem Gehäuse liegt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist der Magnetrotor des Elektroventils den ersten Magnetpolteil, den Magnetdämpfungsteil und den zweiten Magnetpolteil auf, die in der Richtung der Drehachse des Magnetrotors in dieser Reihenfolge miteinander verbunden sind. An der Außenumfangsfläche des ersten Magnetpolteils sind eine Vielzahl von Nordpolen und eine Vielzahl von Südpolen angeordnet, die in Umfangsrichtung abwechselnd nebeneinander liegen. An der Außenumfangsfläche des zweiten Magnetpolteils sind wenigstens ein Nordpol und wenigstens ein Südpol angeordnet, die in Umfangsrichtung abwechselnd nebeneinander liegen. Die Magnetisierungsrichtung des zweiten Magnetpolteils ist die zur Drehachse orthogonal stehende Richtung. Der Winkelsensor zum Erfassen des Drehwinkels des zweiten Magnetpolteils liegt in der zur Drehachse orthogonal stehenden Richtung neben dem Gehäuse. Durch diesen Aufbau treten die Magnetlinien des zweiten Magnetpolteils entlang der zur Drehachse orthogonal stehenden Richtung von der Außenumfangsfläche des zweiten Magnetpolteils aus und treten in die Außenumfangsfläche des zweiten Magnetpolteils ein. Darüber hinaus liegt der Magnetdämpfungsteil, der unterdrückt, dass das Magnetfeld, das der erste Magnetpolteil erzeugt, und das Magnetfeld, das der zweite Magnetpolteil erzeugt, Einfluss aufeinander ausüben, zwischen dem ersten Magnetpolteil und dem zweiten Magnetpolteil. Beim Elektroventil ist das Magnetfeld daher im seitlich zum Gehäuse liegenden Raum (d. h. Raum, der gegenüber dem Gehäuse in der zur Drehachse orthogonal stehenden Richtung liegt) stark, so dass der Drehwinkel des Magnetrotors (zweiter Magnetpolteil) durch den seitlich zum Gehäuse angeordneten Winkelsensor genau erfasst werden kann. Darüber hinaus kann die Höhenabmessung des Elektroventils dadurch verkleinert werden, dass der Winkelsensor seitlich zum Gehäuse angeordnet wird.
Bei der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, dass sich der Dauermagnet entsprechend der Drehung in der Richtung der Drehachse bewegt und der Winkelsensor stets in der zur Drehachse orthogonal stehenden Richtung neben dem Dauermagneten liegt. Durch diesen Aufbau kann der Drehwinkel des Magnetrotors (Dauermagnet) genauer im Vergleich mit dem Fall erfasst werden, in dem bei der Bewegung des Dauermagneten sich der Dauermagnet mit dem Winkelsensor in der Richtung der Drehachse entfernt.
Bei der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, dass sich der Magnetrotor entsprechend der Drehung in der Richtung der Drehachse bewegt und der Winkelsensor stets in der zur Drehachse orthogonal stehenden Richtung neben dem zweiten Magnetpolteil liegt. Durch diesen Aufbau kann der Drehwinkel des Magnetrotors (zweiter Magnetpolteil) genauer im Vergleich mit dem Fall erfasst werden, in dem bei der Bewegung des Magnetrotors sich der zweite Magnetpolteil mit dem Winkelsensor in der Richtung der Drehachse entfernt.
Bei der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, dass der Magnetdämpfungsteil ein nicht magnetisierter Teil ist und eine Länge des Magnetdämpfungsteils in der Richtung der Drehachse eine Länge ist, durch die das Magnetfeld, das der erste Magnetpolteil erzeugt, auf das Magnetfeld, das der zweite Magnetpolteil erzeugt, keinen Einfluss ausübt. Durch diesen Aufbau kann verhindert werden, dass sich das Magnetfeld, das der zweite Magnetpolteil erzeugt, durch das Magnetfeld, das der erste Magnetpolteil erzeugt, verdreht, wobei der Drehwinkel des Magnetrotors (zweiter Magnetpolteil) genauer erfasst werden kann.
Bei der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, dass der Winkelsensor sowohl Orientierung und Größe eines Magnetfeldbestandteils einer ersten zur Drehachse orthogonal stehenden Richtung als auch Orientierung und Größe eines Magnetfeldbestandteils einer zweiten zur Drehachse orthogonal stehenden und zur ersten Richtung orthogonal stehenden Richtung erfasst. Durch diesen Aufbau kann der Drehwinkel des Magnetrotors mittels des Magnetfeldbestandteils der ersten Richtung und des Magnetfeldbestandteils der zweiten Richtung genauer erfasst werden.
Vorteile der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Höhenabmessung des Elektroventils verkleinert werden, wobei der Drehwinkel des Magnetrotors genau erfasst werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[1] ist ein Längsschnitt des Elektroventils gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
[2] ist eine Ansicht, die eine Anordnung des Dauermagneten und des Winkelsensors schematisch zeigt, die das Elektroventil gemäß 1 aufweist.
[3] ist eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen dem Winkelsensor und den Magnetlinien des im ersten Drehwinkel liegenden Dauermagneten schematisch zeigt.
[4] ist eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen dem Winkelsensor und den Magnetlinien des im zweiten Drehwinkel liegenden Dauermagneten schematisch zeigt.
[5] ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Drehwinkel des Dauermagneten und einem elektrischen Signal zeigt, das der Winkelsensor abgibt.
[6] ist ein Längsschnitt des Elektroventils gemäß einem abgewandelten Beispiel des Elektroventils gemäß 1.
[7] ist eine perspektivische Ansicht und eine Vorderansicht des Magnetrotors, den das Elektroventil gemäß 6 aufweist.
[8] ist eine Draufsicht und eine Unteransicht des Magnetrotors, den das Elektroventil gemäß 6 aufweist.
[9] ist ein Längsschnitt des Elektroventils gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei der Längsschnitt einen Zustand zeigt, in dem ein Öffnungsflächeninhalt einer Ventilöffnung minimal ist.
[10] ist ein Längsschnitt des Elektroventils gemäß 9, wobei der Längsschnitt einen Zustand zeigt, in dem der Öffnungsflächeninhalt der Ventilöffnung maximal ist.
[11] ist ein Längsschnitt des Elektroventils gemäß einem abgewandelten Beispiel des Elektroventils gemäß 9, wobei der Längsschnitt einen Zustand zeigt, in dem der Öffnungsflächeninhalt der Ventilöffnung minimal ist.
[12] ist ein Längsschnitt des Elektroventils gemäß 11, der einen Zustand zeigt, in dem der Öffnungsflächeninhalt der Ventilöffnung maximal ist.

Ausführungsformen der Erfindung
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Im Folgenden wird ein Elektroventil gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der 1 bis 5 erläutert. Das Elektroventil 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird zur Regelung einer Durchflussmenge eines Kühlmittels z. B. bei einem Kältekreislauf oder dgl. verwendet.
1 ist ein Längsschnitt des Elektroventils gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine Ansicht, die die Anordnung des Dauermagneten und des Winkelsensors schematisch zeigt, die das Elektroventil gemäß 1 aufweist. 3 ist eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen dem Winkelsensor und den Magnetlinien des im ersten Drehwinkel liegenden Dauermagneten schematisch zeigt. 3 zeigt eine Situation, in der die durch den Winkelsensor durchgehenden Magnetlinien hauptsächlich in einer X-Richtung gerichtet sind. 4 ist eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen dem Winkelsensor und den Magnetlinien des im zweiten Drehwinkel liegenden Dauermagneten schematisch zeigt. 4 zeigt eine Situation, in der die durch den Winkelsensor durchgehenden Magnetlinien hauptsächlich in einer Y-Richtung gerichtet sind. Eine Differenz des Drehwinkels zwischen dem Dauermagneten gemäß 3 und dem Dauermagneten gemäß 4 beträgt 90°. 5 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Drehwinkel des Dauermagneten und dem elektrischen Signal zeigt, das der Winkelsensor abgibt. Die mit Pfeil X gezeigte X-Richtung, die mit Pfeil Y gezeigte Y-Richtung und eine mit Pfeil Z gezeigte Z-Richtung stehen in jeder Zeichnung orthogonal zueinander.
Wie in 1 gezeigt, weist das Elektroventil 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Ventilhauptkörper 10, einen Halter 20, ein Ventilkörperstützbauteil 25, eine Dose 30 als Gehäuse, einen Antriebsmechanismus 40, einen Ventilkörper 70 und eine Statoreinheit 80 auf.
Der Ventilhauptkörper 10 weist eine Quaderform auf. Der Ventilhauptkörper 10 weist eine Ventilkammer 13 und eine mit der Ventilkammer 13 verbundene Ventilöffnung 14 auf. Der Ventilhauptkörper 10 weist einen ersten Kanal 17 und einen zweiten Kanal 18 auf. Ein Ende des ersten Kanals 17 ist mit der Ventilkammer 13 verbunden und ein anderes Ende des ersten Kanals 17 öffnet sich an einer linken Seitenfläche 10a des Ventilhauptkörpers 10. Ein Ende des zweiten Kanals 18 ist über die Ventilöffnung 14 mit der Ventilkammer 13 verbunden und ein anderes Ende des zweiten Kanals 18 öffnet sich an einer rechten Seitenfläche 10b des Ventilhauptkörpers 10. Der Ventilhauptkörper 10 weist ein Anbringungsloch 19 auf. Das Anbringungsloch 19 öffnet sich an einer oberen Fläche 10c des Ventilhauptkörpers 10. An einer Innenumfangsfläche des Anbringungslochs 19 ist ein Innengewinde gebildet. Die Ventilkammer 13 öffnet sich an einer Bodenfläche 19a des Anbringungslochs 19.
Der Halter 20 weist eine Zylinderform auf. An einem unteren Teil einer Außenumfangsfläche des Halters 20 ist ein Außengewinde gebildet. Das Außengewinde des Halters 20 wird ins Innengewinde des Anbringungslochs 19 des Ventilhauptkörpers 10 eingeschraubt. Der Halter 20 wird am Ventilhauptkörper 10 mittels einer Gewindestruktur angebracht.
Das Ventilkörperstützbauteil 25 weist eine Zylinderform auf. Das Ventilkörperstützbauteil 25 ist innerhalb des Anbringungslochs 19 und zwischen dem Ventilhauptkörper 10 und dem Halter 20 angeordnet. Ein unterer Teil des Ventilkörperstützbauteils 25 ist vom Anbringungsloch 19 in die Ventilkammer 13 eingepresst. An einer Außenumfangsfläche des Ventilkörperstützbauteils 25 ist eine ringförmige Ebene 25a gebildet, die sich nach unten richtet. Die ringförmige Ebene 25a liegt an der Bodenfläche 19a des Anbringungslochs 19 an. Das Ventilkörperstützbauteil 25 stützt den Ventilkörper 70 so, dass er in vertikaler Richtung (Z-Richtung) beweglich ist.
Die Dose 30 weist eine Zylinderform auf. Bei der Dose 30 ist ein oberes Ende verschlossen, wobei sich ein unteres Ende öffnet. Das untere Ende der Dose 30 ist an einem Außenumfangsrand eines ringscheibenförmigen Fugenbauteils 35 gefügt. Innerhalb des Fugenbauteils 35 ist ein oberer Teil des Halters 20 angeordnet. Der Innenumfangsrand des Fugenbauteils 35 ist am Halter 20 gefügt. Die Dose 30 ist über das Fugenbauteil 35 und den Halter 20 am Ventilhauptkörper 10 befestigt.
Der Antriebsmechanismus 40 bewegt den Ventilkörper 70 in vertikaler Richtung. Der Antriebsmechanismus 40 weist einen Magnetrotor 41, einen Dauermagneten 45, einen Planetenradmechanismus 50, ein Führungsbauteil 60, eine Antriebswelle 65 und eine Kugel 68 auf.
Der Magnetrotor 41 weist eine Zylinderform auf. Ein Außendurchmesser des Magnetrotors 41 ist kleiner als ein Innendurchmesser der Dose 30. Der Magnetrotor 41 ist innerhalb der Dose 30 drehbar angeordnet. An einem oberen Ende des Magnetrotors 41 ist ein scheibenförmiges Anschlussbauteil 42 gefügt. Das Anschlussbauteil 42 verschließt das obere Ende des Magnetrotors 41. Eine Rotorwelle 43 durchdringt eine Mitte des Anschlussbauteils 42. Der Magnetrotor 41 ist über das Anschlussbauteil 42 an der Rotorwelle 43 angeschlossen. Die Rotorwelle 43 dreht sich zusammen mit dem Magnetrotor 41.
Der Magnetrotor 41 weist eine Vielzahl von Nordpolen und eine Vielzahl von Südpolen auf. Die Vielzahl von Nordpolen und die Vielzahl von Südpolen verlaufen in der Richtung der Achse L. Die Vielzahl von Nordpolen und die Vielzahl von Südpolen sind an der Außenumfangsfläche des Magnetrotors 41 in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet. Die Achse L ist parallel zur Z-Richtung.
Der Dauermagnet 45 ist innerhalb der Dose 30 und oberhalb des Magnetrotors 41 angeordnet. Der Dauermagnet 45 weist eine Scheibenform auf. Der Dauermagnet 45 weist eine runde Außenform aus Sicht in der Richtung der Achse L auf. Der Dauermagnet 45 kann auch eine Stangenform aufweisen, die sich linear erstreckt. Der Dauermagnet 45 ist an einem oberen Ende der Rotorwelle 43 befestigt. Der Dauermagnet 45 ist koaxial zum Magnetrotor 41 angeordnet und wird zusammen mit dem Magnetrotor 41 gedreht. Der Dauermagnet 45 wird um eine Drehachse des Magnetrotors 41 gedreht. Die Drehachse des Magnetrotors 41 stimmt mit der Achse L überein. Die Richtung der Achse L ist die Richtung der Drehachse. Zwischen dem Magnetrotor 41 und dem Dauermagneten 45 ist ein scheibenförmiges magnetisch abschirmendes Bauteil 46 angeordnet. Das magnetisch abschirmende Bauteil 46 ist ein weichmagnetischer Körper wie Siliziumeisen oder dgl., bei dem die magnetische Permeabilität relativ hoch ist. Das magnetisch abschirmende Bauteil 46 ist an der Rotorwelle 43 befestigt. Das magnetisch abschirmende Bauteil 46 absorbiert einen magnetischen Fluss, den der Magnetrotor 41 erzeugt. Das magnetisch abschirmende Bauteil 46 unterdrückt, dass sich das Magnetfeld, das der Dauermagnet 45 erzeugt, durch das Magnetfeld, das der Magnetrotor 41 erzeugt, verzieht. Der Magnetrotor 41 und der Dauermagnet 45 bewegen sich in der Richtung der Achse L nicht.
Wie in 2 bis 4 gezeigt, weist der Dauermagnet 45 einen Nordpol und einen Südpol auf. Der eine Nordpol ist an einem Teil (erster Teil 45n) von an einem Durchmesser K geteilten Teilen beim Dauermagneten 45 angeordnet und der eine Südpol ist an einem anderen Teil (zweiter Teil 45s) angeordnet. Der eine Nordpol und der eine Südpol liegen sich in der zur Achse L orthogonal stehenden Richtung und in der zum Durchmesser K orthogonal stehenden Richtung (X-Richtung gemäß 3; Y-Richtung gemäß 4) gegenüber. Der Dauermagnet 45 ist in der zur Achse L orthogonal stehenden Richtung und in der zum Durchmesser K orthogonal stehenden Richtung magnetisiert. Wie in 3 und 4 gezeigt, treten die Magnetlinien F des Dauermagneten 45 daher entlang einer zur Achse L orthogonal stehenden Richtung (zur XY-Ebene parallele Richtung) von der Außenumfangsfläche des ersten Teils 45n aus und treten in die Außenumfangsfläche des zweiten Teils 45s ein. Es reicht aus, dass der Dauermagnet 45 wenigstens einen Nordpol und wenigstens einen Südpol aufweist. Der Dauermagnet 45 kann z. B. zwei Nordpole und zwei Südpole aufweisen, die in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet sind.
Der Planetenradmechanismus 50 ist innerhalb des Magnetrotors 41 angeordnet. Der Planetenradmechanismus 50 weist ein Zahnradgehäuse 51, ein feststehendes Hohlrad 52, ein Sonnenrad 53, eine Vielzahl von Planetenrädern 54, einen Träger 55, ein Ausgangsrad 56 und eine Abtriebswelle 57 auf. Das Zahnradgehäuse 51 weist eine Zylinderform auf. Das Zahnradgehäuse 51 ist an einem oberen Ende des Halters 20 koaxial gefügt. Das feststehende Hohlrad 52 ist ein Innenzahnrad. Das feststehende Hohlrad 52 ist an einem oberen Ende des Zahnradgehäuses 51 befestigt. Das Sonnenrad 53 ist koaxial zum Anschlussbauteil 42 angeordnet. Das Sonnenrad 53 ist mit dem Anschlussbauteil 42 einstückig ausgebildet. Die Rotorwelle 43 durchdringt das Sonnenrad 53. Das Sonnenrad 53 wird zusammen mit dem Magnetrotor 41 und dem Anschlussbauteil 42 gedreht. Die Vielzahl von Planetenrädern 54 ist zwischen dem feststehenden Hohlrad 52 und dem Sonnenrad 53 angeordnet. Der Träger 55 weist eine Scheibenform auf. Die Rotorwelle 43 durchdringt eine Mitte des Trägers 55. Der Träger 55 ist um die Rotorwelle 43 drehbar. Der Träger 55 stützt die Vielzahl von Planetenrädern 54 drehbar. Das Ausgangsrad 56 weist eine einen Boden aufweisende Zylinderform auf. Das Ausgangsrad 56 ist ein Innenzahnrad. Die Vielzahl von Planetenrädern 54 ist zwischen dem Ausgangsrad 56 und dem Sonnenrad 53 angeordnet. Die Abtriebswelle 57 weist eine Säulenform auf. Ein oberer Teil der Abtriebswelle 57 ist am Loch angeordnet, das am Boden des Ausgangsrades 56 gebildet ist. Die Abtriebswelle 57 ist am Ausgangsrad 56 befestigt. An einem unteren Teil der Abtriebswelle 57 ist ein Schlitz 57a gebildet, der sich in vertikaler Richtung erstreckt. Die Drehung des Sonnenrades 53 wird durch das feststehende Hohlrad 52, die Vielzahl von Planetenrädern 54, den Träger 55 und das Ausgangsrad 56 untersetzt und auf die Abtriebswelle 57 übertragen.
Das Führungsbauteil 60 weist eine Zylinderform auf. Das Führungsbauteil 60 ist innerhalb des oberen Teils des Halters 20 angeordnet. An einem unteren Teil einer Innenumfangsfläche des Führungsbauteils 60 ist ein Innengewinde gebildet. Innerhalb des Führungsbauteils 60 ist eine Abtriebswelle 57 angeordnet. Das Führungsbauteil 60 stützt die Abtriebswelle 57 drehbar.
Die Antriebswelle 65 weist einen Säulenteil 66 und einen Plattenteil 67 auf. Der Plattenteil 67 ist mit einem oberen Ende des Säulenteils 66 verbunden. Der Säulenteil 66 und der Plattenteil 67 sind einstückig gebildet. An einer Außenumfangsfläche des Säulenteils 66 ist ein Außengewinde gebildet. Das Außengewinde des Säulenteils 66 wird ins Innengewinde des Führungsbauteils 60 eingeschraubt. Der Plattenteil 67 ist am Schlitz 57a der Abtriebswelle 57 in vertikaler Richtung beweglich angeordnet. Die Antriebswelle 65 wird durch die Abtriebswelle 57 gedreht und bewegt sich aufgrund der Förderschneckenwirkung in vertikaler Richtung.
Der Ventilkörper 70 weist einen Schaft 71, einen Ventilteil 72, einen Federempfangsteil 73 und einen Kugelempfangsteil 74 auf. Der Schaft 71 weist eine Säulenform auf. Der Schaft 71 ist innerhalb des Ventilkörperstützbauteils 25 angeordnet. Der Schaft 71 ist durch das Ventilkörperstützbauteil 25 in vertikaler Richtung beweglich gestützt. Der Ventilteil 72 ist an einem unteren Ende des Schafts 71 angeordnet. Der Ventilteil 72 weist eine Ringform auf. Der Ventilteil 72 ragt von der Außenumfangsfläche des Schafts 71 zur radialen Außenseite. Der Ventilteil 72 liegt der Ventilöffnung 14 in vertikaler Richtung gegenüber. Der Federempfangsteil 73 weist eine Säulenform auf. Der Federempfangsteil 73 ist an einem oberen Ende des Schafts 71 gefügt. Der Federempfangsteil 73 weist einen Flanschteil 73a auf, der zur radialen Außenseite ragt. Der Kugelempfangsteil 74 weist einen kreisförmigen Plattenteil und einen mit einer unteren Fläche des Plattenteils verbundenen Vorsprung auf. Beim Kugelempfangsteil 74 steht der Plattenteil mit der Kugel 68 in Kontakt, wobei der Vorsprung in ein am Federempfangsteil 73 gebildetes Loch eingepasst ist. Die Kugel 68 ist zwischen dem Kugelempfangsteil 74 und der Antriebswelle 65 angeordnet. Eine Ventilöffnungsfeder 75 ist zwischen dem Flanschteil 73a des Federempfangsteils 73 und dem Ventilkörperstützbauteil 25 angeordnet. Die Ventilöffnungsfeder 75 ist eine Schraubendruckfeder. Die Ventilöffnungsfeder 75 schiebt den Ventilkörper 70 (Flanschteil 73a) nach oben. Durch Hin- und Herbewegung des Ventilteils 72 gegenüber der Ventilöffnung 14 verändert der Ventilkörper 70 einen Öffnungsflächeninhalt der Ventilöffnung 14 stufenlos (einschließlich der Angabe „im Wesentlichen stufenlos“). Der minimale Flächeninhalt der Ventilöffnung 14 kann auch größer als 0 sein (d. h.: Zustand, in dem sich die Ventilöffnung 14 geringfügig öffnet). Der minimale Flächeninhalt der Ventilöffnung 14 kann andernfalls 0 sein (d. h.: Zustand, in dem die Ventilöffnung 14 vollständig geschlossen ist).
Die Statoreinheit 80 weist einen Stator 81, eine Abdeckung 90 und ein Substrat 95 auf. Der Stator 81 weist eine Zylinderform auf. Die Dose 30 ist innerhalb des Stators 81 angeordnet. Der Stator 81 liegt über die Dose 30 in der zur Achse L orthogonal stehenden Richtung neben dem Magnetrotor 41. Der Stator 81 bildet zusammen mit dem Magnetrotor 41 einen Schrittmotor aus.
Die Abdeckung 90 besteht aus Harz. Die Abdeckung 90 nimmt den Stator 81 und das Substrat 95 auf. Die Abdeckung 90 weist einen Abdeckungshauptkörper 91, einen Deckelkörper 92 und einen Stecker 93 auf. Der Abdeckungshauptkörper 91 ist mit dem Stator 81 einstückig geformt. Der Abdeckungshauptkörper 91 weist einen ersten Umfangswandteil 91a, einen oberen Wandteil 91b, einen zweiten Umfangswandteil 91c und einen Zylinderteil 91d auf. Der Stator 81 ist in die Innenumfangsfläche des ersten Umfangswandteils 91a eingebettet. Der obere Wandteil 91b ist mit einem oberen Ende des ersten Umfangswandteils 91a verbunden. Der obere Wandteil 91b weist eine Kuppelform auf. Innerhalb des oberen Wandteils 91b ist ein oberes Ende der Dose 30 angeordnet. Der zweite Umfangswandteil 91c ist mit dem ersten Umfangswandteil 91a verbunden. Der zweite Umfangswandteil 91c erstreckt sich vom ersten Umfangswandteil 91a nach oben. Der Zylinderteil 91d erstreckt sich vom unteren Ende des ersten Umfangswandteils 91a nach unten. Das untere Ende des Zylinderteils 91d steht mit der oberen Fläche 10c des Ventilhauptkörpers 10 in Kontakt. Innerhalb des Zylinderteils 91d ist ein Halter 20 angeordnet. Der Deckelkörper 92 weist eine Plattenform auf. Der Deckelkörper 92 ist am oberen Ende des zweiten Umfangswandteils 91c des Abdeckungshauptkörpers 91 gefügt. Der Stecker 93 weist eine Zylinderform auf, die sich gemäß 1 in Querrichtung erstreckt. Der Stecker 93 ist mit dem Deckelkörper 92 einstückig ausgebildet. Der Abdeckungshauptkörper 91 und der Deckelkörper 92 begrenzen einen Substrataufnahmeraum 94.
Elektronische Bauteile einschließlich des Winkelsensors 96 sind am Substrat 95 montiert. Das Substrat 95 ist im Substrataufnahmeraum 94 angeordnet und ist an einer Nabe 91e, die der Abdeckungshauptkörper 91 aufweist, mittels einer Schraube befestigt. Eine mit einer Spule des Stators 81 verbundene Klemme 84 ist mit dem Substrat 95 verbunden. Das Substrat 95 weist ein Durchgangsloch 95a auf, an dem der obere Wandteil 91b des Abdeckungshauptkörpers 91 angeordnet ist.
Der Winkelsensor 96 ist ein magnetischer Winkelsensor. Der Winkelsensor 96 ist an einer unteren Fläche des Substrats 95 montiert. Der Winkelsensor 96 ist in der Nähe von der Außenumfangsfläche der Dose 30 angeordnet. Der Winkelsensor 96 und die Dose 30 liegen nebeneinander über den Abdeckungshauptkörper 91 in der zur Achse L orthogonal stehenden Richtung (X-Richtung gemäß 1). Darüber hinaus liegen der Winkelsensor 96 und der Dauermagnet 45 nebeneinander über die Dose 30 und den Abdeckungshauptkörper 91 in der zur Achse L orthogonal stehenden Richtung. D. h.: Der Dauermagnet 45, die Dose 30, der Abdeckungshauptkörper 91 und der Winkelsensor 96 liegen nebeneinander in dieser Reihenfolge in der zur Achse L orthogonal stehenden Richtung. Der Winkelsensor 96 erfasst Orientierungen und Größen der im durch den Winkelsensor 96 durchgehenden Magnetfeld enthaltenen Magnetfeldbestandteile (Bestandteile der Dichte des magnetischen Flusses) in zwei zueinander orthogonal stehenden Richtungen. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel gibt der Winkelsensor 96 ein elektrisches Signal, das der Orientierung und der Größe des Magnetfeldbestandteils in X-Richtung entspricht, und ein elektrisches Signal, das der Orientierung und der Größe des Magnetfeldbestandteils in Y-Richtung entspricht, ab. Der Drehwinkel des Dauermagneten 45 kann basierend auf dem elektrischen Signal erhalten werden, das der Winkelsensor 96 abgibt.
Der Winkelsensor 96 gibt das elektrische Signal ab, das dem Drehwinkel des Dauermagneten 45 entspricht. 5 zeigt ein Beispiel des elektrischen Signals, das der Winkelsensor 96 abgibt. 5 ist ein Diagramm der Abgabe, in dem eine durchgehende Linie dem Magnetfeldbestandteil in X-Richtung entspricht und eine gestrichelte Linie dem Magnetfeldbestandteil in Y-Richtung entspricht. Falls z. B. der Drehwinkel des Dauermagneten 45 360 x n [Grad] (n ist eine ganze Zahl.) beträgt (3), stellt der Magnetfeldbestandteil in X-Richtung einen maximalen Wert (positiver Wert) dar, wobei der Magnetfeldbestandteil in Y-Richtung 0 beträgt. Falls der Drehwinkel des Dauermagneten 45 360 x n + 90 [Grad] beträgt (4), beträgt der Magnetfeldbestandteil in X-Richtung 0, wobei der Magnetfeldbestandteil in Y-Richtung einen maximalen Wert (positiver Wert) darstellt. Falls der Drehwinkel des Dauermagneten 45 360 x n + 180 [Grad] beträgt, stellt der Magnetfeldbestandteil in X-Richtung einen minimalen Wert (negativer Wert) dar, wobei der Magnetfeldbestandteil in Y-Richtung 0 beträgt. Falls der Drehwinkel des Dauermagneten 45 360 x n + 270 [Grad] beträgt, beträgt der Magnetfeldbestandteil in X-Richtung 0, wobei der Magnetfeldbestandteil in Y-Richtung einen minimalen Wert (negativer Wert) darstellt. Das Vorzeichen (positiv oder negativ) des Wertes des Magnetfeldbestandteils zeigt die Orientierung des Magnetfeldbestandteils und ein absoluter Wert des Wertes des Magnetfeldbestandteils zeigt die Größe des Magnetfeldbestandteils.
Beim Elektroventil 1 stimmt jede Mittelachse der Ventilöffnung 14, des Halters 20, des Ventilkörperstützbauteils 25, der Dose 30, des Magnetrotors 41, des Anschlussbauteils 42, der Rotorwelle 43, des Dauermagneten 45, der Abtriebswelle 57, des Führungsbauteils 60, der Antriebswelle 65, des Ventilkörpers 70 und des Stators 81 mit der Achse L überein.
Im Folgenden wird ein Betrieb des Elektroventils 1 erläutert.
Beim Elektroventil 1 wird die Spule des Stators 81 bestromt, so dass der Magnetrotor 41 in einer Richtung gedreht wird.
Die Drehung des Magnetrotors 41 wird über den Planetenradmechanismus 50 auf die Antriebswelle 65 übertragen. Die Antriebswelle 65 bewegt sich aufgrund der Förderschneckenwirkung der Antriebswelle 65 und des Führungsbauteils 60 nach unten. Der Ventilkörper 70 wird durch die Antriebswelle 65 nach unten geschoben und der Öffnungsflächeninhalt der Ventilöffnung 14 verkleinert sich.
Beim Elektroventil 1 wird die Spule des Stators 81 bestromt, so dass der Magnetrotor 41 in einer anderen Richtung gedreht wird. Die Drehung des Magnetrotors 41 wird über den Planetenradmechanismus 50 auf die Antriebswelle 65 übertragen. Die Antriebswelle 65 bewegt sich aufgrund der Förderschneckenwirkung der Antriebswelle 65 und des Führungsbauteils 60 nach oben. Der Ventilkörper 70 wird durch die Ventilöffnungsfeder 75 nach oben geschoben und der Öffnungsflächeninhalt der Ventilöffnung 14 vergrößert sich.
Das Elektroventil 1 weist die zylinderförmige Dose 30, einen innerhalb der Dose 30 angeordneten Magnetrotor 41, den Dauermagneten 45, der innerhalb der Dose 30 koaxial zum Magnetrotor 41 angeordnet ist, und die Statoreinheit 80, die den außerhalb der Dose 30 angeordneten Stator 81 aufweist, auf. Der Dauermagnet 45 weist eine runde Außenform auf und wird zusammen mit dem Magnetrotor 41 gedreht. Der eine Nordpol ist an dem ersten Teil 45n der am Durchmesser K geteilten Teile beim Dauermagneten 45 angeordnet und der eine Südpol ist an dem zweiten Teil 45s angeordnet. Die Magnetisierungsrichtung des Dauermagneten 45 ist die zur Achse L orthogonal stehende Richtung. Die Statoreinheit 80 weist den Winkelsensor 96 auf, der den Drehwinkel des Dauermagneten 45 erfasst. Der Winkelsensor 96 liegt in der zur Achse L orthogonal stehenden Richtung neben der Dose 30.
Durch diesen Aufbau treten die Magnetlinien F des Dauermagneten 45 entlang der zur Achse L (Drehachse) orthogonal stehenden Richtung von der Außenumfangsfläche des ersten Teils 45n aus und treten in die Außenumfangsfläche des zweiten Teils 45s ein. Beim Elektroventil ist das Magnetfeld im seitlich zur Dose 30 liegenden Raum (d. h. Raum, der gegenüber der Dose 30 in der zur Achse L orthogonal stehenden Richtung liegt) daher stark, so dass der Drehwinkel des Magnetrotors 41 (Dauermagnet 45) durch den seitlich zur Dose 30 angeordneten Winkelsensor 96 genau erfasst werden kann. Darüber hinaus kann die Höhenabmessung des Elektroventils 1 dadurch verkleinert werden, dass der Winkelsensor 96 seitlich zur Dose 30 angeordnet wird.
Darüber hinaus erfasst der Winkelsensor 96 Orientierung und Größe des Magnetfeldbestandteils der X-Richtung als erste Richtung sowie Orientierung und Größe des Magnetfeldbestandteils der Y-Richtung als zweite Richtung. Durch diesen Aufbau kann der Drehwinkel des Magnetrotors 41 mittels des Magnetfeldbestandteils der X-Richtung und des Magnetfeldbestandteils der Y-Richtung genauer erfasst werden.
Anschließend wird ein Elektroventil 1A gemäß einem abgewandelten Beispiel des Elektroventils 1 anhand der 6 bis 8 erläutert.
6 ist ein Längsschnitt des Elektroventils gemäß dem abgewandelten Beispiel des Elektroventils gemäß 1. 7A ist eine perspektivische Ansicht eines Magnetrotors, den das Elektroventil gemäß 6 aufweist. 7B ist eine Vorderansicht des Magnetrotors, den das Elektroventil gemäß 6 aufweist. 8A ist eine Draufsicht des Magnetrotors, den das Elektroventil gemäß 6 aufweist. 8B ist eine Unteransicht des Magnetrotors, den das Elektroventil gemäß 6 aufweist.
Das Elektroventil 1A ist identisch (einschließlich der Angabe „im Wesentlichen identisch“) mit dem oben beschriebenen Elektroventil 1 außer den folgenden Punkten (1) und (2) .

(1) Das Elektroventil 1A weist weder den Dauermagneten 45 noch das magnetisch abschirmende Bauteil 46 auf.
(2) Das Elektroventil 1A weist statt des Magnetrotors 41 einen Magnetrotor 41A auf.

In der Erläuterung des Elektroventils 1A sind daher die Aufbauten, die den Aufbauten des Elektroventils 1 gleich sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, um eine detaillierte Erläuterung zu vermeiden.
Der Magnetrotor 41A weist eine Zylinderform auf. Ein Außendurchmesser des Magnetrotors 41A ist kleiner als ein Innendurchmesser der Dose 30. Der Magnetrotor 41A ist innerhalb der Dose 30 drehbar angeordnet. An einem oberen Ende des Magnetrotors 41A ist ein scheibenförmiges Anschlussbauteil 42 gefügt. Das Anschlussbauteil 42 verschließt das obere Ende des Magnetrotors 41A. Eine Rotorwelle 43 durchdringt eine Mitte des Anschlussbauteils 42. Ein oberes Ende der Rotorwelle 43 ist durch ein Lagerbauteil 44 drehbar gestützt. Der Magnetrotor 41A ist über das Anschlussbauteil 42 an der Rotorwelle 43 angeschlossen. Die Rotorwelle 43 dreht sich zusammen mit dem Magnetrotor 41A. Die Drehachse des Magnetrotors 41A stimmt mit der Achse L überein.
Der Magnetrotor 41A weist einen ersten Magnetpolteil 41a, einen Magnetdämpfungsteil 41b und einen zweiten Magnetpolteil 41c auf, die in der Richtung der Achse L in dieser Reihenfolge miteinander verbunden sind.
Der erste Magnetpolteil 41a weist eine Vielzahl von Nordpolen und eine Vielzahl von Südpolen auf. Die Vielzahl von Nordpolen und die Vielzahl von Südpolen verlaufen in der Richtung der Achse L. Die Vielzahl von Nordpolen und die Vielzahl von Südpolen sind an der Außenumfangsfläche des ersten Magnetpolteils 41a in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet. Der erste Magnetpolteil 41a liegt über die Dose 30 in der zur Achse L orthogonal stehenden Richtung neben dem Stator 81.
Der Magnetdämpfungsteil 41b ist zwischen dem ersten Magnetpolteil 41a und dem zweiten Magnetpolteil 41c angeordnet. Der Magnetdämpfungsteil 41b ist nicht magnetisiert. Die Länge des Magnetdämpfungsteil 41b in der Richtung der Achse L ist so eingestellt, dass ein Magnetfeld, das der erste Magnetpolteil 41a erzeugt, auf ein Magnetfeld, das der zweite Magnetpolteil 41c erzeugt, keinen Einfluss ausübt. Diese Länge wird basierend auf einem Messwert, einem simulierten Ergebnis usw. der Stärke der Magnetfelder, die der erste Magnetpolteil 41a und der zweite Magnetpolteil 41c erzeugen, eingestellt. Der Magnetdämpfungsteil 41b unterdrückt, dass das Magnetfeld, das der erste Magnetpolteil 41a erzeugt, und das Magnetfeld, das der zweite Magnetpolteil 41c erzeugt, Einfluss aufeinander ausüben.
Am oberen Ende des Magnetrotors 41A ist der zweite Magnetpolteil 41c angeordnet. Der zweite Magnetpolteil 41c weist eine runde Außenform aus Sicht in der Richtung der Achse L auf. Der zweite Magnetpolteil 41c weist einen Nordpol und einen Südpol auf. Der eine Nordpol ist an einem Teil (erster Teil 41n) der an einem Durchmesser K geteilten Teile beim zweiten Magnetpolteil 41c angeordnet und der eine Südpol ist an einem anderen Teil (zweiter Teil 41s) angeordnet. Der eine Nordpol und der eine Südpol liegen sich in der zur Achse L orthogonal stehenden Richtung und in der zum Durchmesser K orthogonal stehenden Richtung (X-Richtung gemäß 8A) gegenüber. Der zweite Magnetpolteil 41c ist in der zur Achse L orthogonal stehenden Richtung und in der zum Durchmesser K orthogonal stehenden Richtung magnetisiert. Ebenfalls wie der Dauermagnet 45 in 3 und 4 treten die Magnetlinien des zweiten Magnetpolteils 41c daher entlang der zur Achse L orthogonal stehenden Richtung (zur XY-Ebene parallele Richtung) von der Außenumfangsfläche des ersten Teils 41n aus und treten in die Außenumfangsfläche des zweiten Teils 41s ein. Es reicht aus, dass an der Außenumfangsfläche des zweiten Magnetpolteils 41c wenigstens ein Nordpol und wenigstens ein Südpol angeordnet sind, die in Umfangsrichtung abwechselnd nebeneinander liegen. Der zweite Magnetpolteil 41c kann z. B. zwei Nordpole und zwei Südpole aufweisen, die in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet sind. Der zweite Magnetpolteil 41c und der Winkelsensor 96 liegen nebeneinander über die Dose 30 und den Abdeckungshauptkörper 91 in der zur Achse L orthogonal stehenden Richtung. Eine Grenze zwischen dem ersten Magnetpolteil 41a und Magnetdämpfungsteil 41b beim Magnetrotor 41A und eine Grenze zwischen dem Magnetdämpfungsteil 41b und dem zweiten Magnetpolteil 41c sind in 6 mit einer gestrichelten Linie gezeigt.
Beim Elektroventil 1A treten die Magnetlinien des zweiten Magnetpolteils 41c des Magnetrotors 41A entlang der zur Achse L orthogonal stehenden Richtung von der Außenumfangsfläche des ersten Teils 41n aus und treten in die Außenumfangsfläche des zweiten Teils 41s ein. Darüber hinaus liegt der Magnetdämpfungsteil 41b zwischen dem ersten Magnetpolteil 41a und dem zweiten Magnetpolteil 41c. Der Magnetdämpfungsteil 41b unterdrückt, dass das Magnetfeld, das der erste Magnetpolteil 41a erzeugt, und das Magnetfeld, das der zweite Magnetpolteil 41c erzeugt, Einfluss aufeinander ausüben. Beim Elektroventil 1A ist das Magnetfeld im seitlich zur Dose 30 liegenden Raum (d. h. Raum, der gegenüber der Dose 30 in der zur Achse L orthogonal stehenden Richtung liegt) daher stark, so dass der Drehwinkel des Magnetrotors 41A (zweiter Magnetpolteil 41c) durch den seitlich zur Dose 30 angeordneten Winkelsensor 96 genau erfasst werden kann. Darüber hinaus kann die Höhenabmessung des Elektroventils 1A dadurch verkleinert werden, dass der Winkelsensor 96 seitlich zur Dose 30 angeordnet wird.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Im Folgenden wird ein Elektroventil gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der 9 und 10 erläutert.
9 und 10 sind Längsschnitte des Elektroventils gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 9 zeigt das Elektroventil in einem Zustand, in dem der Öffnungsflächeninhalt der Ventilöffnung minimal ist. 10 zeigt das Elektroventil in einem Zustand, in dem der Öffnungsflächeninhalt der Ventilöffnung maximal ist.
Wie in 9 und 10 gezeigt, weist ein Elektroventil 2 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Ventilhauptkörper 110, einen Halter 120, eine Führungsbuchse 125, eine Dose 130 als Gehäuse, einen Antriebsmechanismus 140, einen Ventilkörper 170 und eine Statoreinheit 180 auf.
Der Ventilhauptkörper 110 weist eine Quaderform auf. Der Ventilhauptkörper 110 weist eine Ventilkammer 113 und eine mit der Ventilkammer 113 verbundene Ventilöffnung 114 auf. Der Ventilhauptkörper 110 weist einen ersten Kanal 117 und einen zweiten Kanal 118 auf. Ein Ende des ersten Kanals 117 ist mit der Ventilkammer 113 verbunden und ein anderes Ende des ersten Kanals 117 öffnet sich an einer linken Seitenfläche 110a des Ventilhauptkörpers 110. Ein Ende des zweiten Kanals 118 ist über die Ventilöffnung 114 mit der Ventilkammer 113 verbunden und ein anderes Ende des zweiten Kanals 118 öffnet sich an einer rechten Seitenfläche 110b des Ventilhauptkörpers 110. Der Ventilhauptkörper 110 weist ein Anbringungsloch 119 auf. Das Anbringungsloch 119 öffnet sich an einer oberen Fläche 110c des Ventilhauptkörpers 110. An einer Innenumfangsfläche des Anbringungslochs 119 ist ein Innengewinde gebildet. Die Ventilkammer 113 öffnet sich an einer Bodenfläche 119a des Anbringungslochs 119.
Der Halter 120 weist eine Zylinderform auf. An einem unteren Teil einer Außenumfangsfläche des Halters 120 ist ein Außengewinde gebildet. Das Außengewinde des Halters 120 wird ins Innengewinde des Anbringungslochs 119 des Ventilhauptkörpers 110 eingeschraubt. Der Halter 120 wird am Ventilhauptkörper 110 mittels einer Gewindestruktur angebracht.
Die Führungsbuchse 125 weist einen ersten Zylinderteil 126 und einen zweiten Zylinderteil 127 auf. Der Außendurchmesser des zweiten Zylinderteils 127 ist kleiner als der Außendurchmesser des ersten Zylinderteils 126. Der zweite Zylinderteil 127 ist mit einem oberen Ende des ersten Zylinderteils 126 koaxial verbunden. An einer Außenumfangsfläche des zweiten Zylinderteils 127 ist ein Außengewinde 127a gebildet. Der erste Zylinderteil 126 ist in ein Anpassungsloch 120a des Halters 120 eingepresst.
Die Dose 130 weist eine Zylinderform auf. Bei der Dose 130 ist ein oberes Ende verschlossen, wobei sich ein unteres Ende öffnet. Das untere Ende der Dose 130 ist an einem Außenumfangsrand eines ringscheibenförmigen Fugenbauteils 135 gefügt. Innerhalb des Fugenbauteils 135 ist ein oberer Teil des Halters 120 angeordnet. Ein Innenumfangsrand des Fugenbauteils 135 ist am Halter 120 gefügt. Die Dose 130 ist über das Fugenbauteil 135 und den Halter 120 am Ventilhauptkörper 110 befestigt.
Der Antriebsmechanismus 140 bewegt den Ventilkörper 170 in vertikaler Richtung (Z-Richtung). Der Antriebsmechanismus 140 weist einen Magnetrotor 141, einen Ventilschaftshalter 142, einen Ventilschaft 143 und einen Dauermagneten 145 auf.
Der Magnetrotor 141 weist eine Zylinderform auf. Ein Außendurchmesser des Magnetrotors 141 ist kleiner als ein Innendurchmesser der Dose 130. Der Magnetrotor 141 ist innerhalb der Dose 130 drehbar angeordnet. Der Magnetrotor 141 weist eine Vielzahl von Nordpolen und eine Vielzahl von Südpolen auf. Die Vielzahl von Nordpolen und die Vielzahl von Südpolen verlaufen in der Richtung der Achse L. Die Vielzahl von Nordpolen und die Vielzahl von Südpolen sind an der Außenumfangsfläche des Magnetrotors 141 in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet. Die Achse L ist parallel zur Z-Richtung.
Der Ventilschaftshalter 142 weist eine Zylinderform auf, deren oberes Ende verschlossen ist. Am oberen Ende des Ventilschaftshalters 142 ist ein Stützring 144 befestigt. Der Stützring 144 schließt den Magnetrotor 141 an den Ventilschaftshalter 142 an. An der Innenumfangsfläche des Ventilschaftshalters 142 ist ein Innengewinde 142a gebildet. Ins Innengewinde 142a wird das Außengewinde 127a der Führungsbuchse 125 eingeschraubt.
Der Ventilschaft 143 weist eine Säulenform auf. Ein oberes Ende 143a des Ventilschafts 143 durchdringt den Ventilschaftshalter 142. Am oberen Ende 143a des Ventilschafts 143 ist eine Druckmutter 147 zum Sichern gegen Ausfall angebracht. Der Ventilschaft 143 ist innerhalb der Führungsbuchse 125 und innerhalb des Halters 120 angeordnet. Ein unteres Ende des Ventilschafts 143 ist in der Ventilkammer 113 angeordnet. Eine Ventilschließfeder 148 ist zwischen dem Ventilschaftshalter 142 und einer Stufe 143b des Ventilschafts 143 angeordnet. Die Ventilschließfeder 148 ist eine Schraubendruckfeder. Die Ventilschließfeder 148 schiebt den Ventilschaft 143 nach unten.
Der Dauermagnet 145 ist innerhalb der Dose 130 und oberhalb des Magnetrotors 141 angeordnet. Der Dauermagnet 145 weist eine Ringscheibenform auf. Der Dauermagnet 145 weist eine runde Außenform aus Sicht in der Richtung der Achse L auf. Der Dauermagnet 145 ist über ein Befestigungselement 146 am Stützring 144 befestigt. Der Dauermagnet 145 ist koaxial zum Magnetrotor 141 angeordnet und wird zusammen mit dem Magnetrotor 141 gedreht. Der Dauermagnet 145 wird um eine Drehachse des Magnetrotors 141 gedreht. Die Drehachse des Magnetrotors 141 stimmt mit der Achse L überein. Die Richtung der Achse L ist die Richtung der Drehachse. Der Magnetrotor 141 und der Dauermagnet 145 bewegen sich entsprechend der Drehung in der Richtung der Achse L.
Der Dauermagnet 145 weist den gleichen (einschließlich der Angabe „im Wesentlichen gleichen“) Aufbau wie der Dauermagnet 45 des Elektroventils 1 auf. Der Dauermagnet 145 weist einen Nordpol und einen Südpol auf. Der eine Nordpol ist an einem Teil (erster Teil) der an einem Durchmesser geteilten Teile beim Dauermagneten 145 angeordnet und der eine Südpol ist an einem anderen Teil (zweiter Teil) angeordnet. Der eine Nordpol und der eine Südpol liegen sich in der zur Achse L orthogonal stehenden Richtung und in der zum Durchmesser orthogonal stehenden Richtung gegenüber. Der Dauermagnet 145 ist in der zur Achse L orthogonal stehenden Richtung und in der zum Durchmesser orthogonal stehenden Richtung magnetisiert. Die Magnetlinien des Dauermagneten 145 treten daher entlang der zur Achse L orthogonal stehenden Richtung (zur XY-Ebene parallele Richtung) von der Außenumfangsfläche des ersten Teils aus und treten in die Außenumfangsfläche des zweiten Teils ein.
Der Ventilkörper 170 weist eine im Wesentlichen kegelförmige Form auf, deren Vorderende sich nach unten richtet. Der Ventilkörper 170 ist mit einem unteren Ende des Ventilschafts 143 einstückig verbunden. Der Ventilkörper 170 ist der Ventilöffnung 114 in vertikaler Richtung gegenüberliegend angeordnet. Durch Hin- und Herbewegung des Ventilkörpers 170 gegenüber der Ventilöffnung 114 verändert der Ventilkörper 170 den Öffnungsflächeninhalt der Ventilöffnung 114 stufenlos (einschließlich der Angabe „im Wesentlichen stufenlos“). Der minimale Flächeninhalt der Ventilöffnung 114 kann größer als 0 sein (d. h.: Zustand, in dem sich die Ventilöffnung 114 geringfügig öffnet). Der minimale Flächeninhalt der Ventilöffnung 114 kann andernfalls auch 0 sein (d. h.: Zustand, in dem die Ventilöffnung 114 vollständig geschlossen ist).
Die Statoreinheit 180 weist einen Stator 81, eine Abdeckung 90 und ein Substrat 95 auf. Der Stator 81, die Abdeckung 90 und das Substrat 95 sind identisch (einschließlich der Angabe „im Wesentlichen identisch“) mit denjenigen beim Elektroventil 1, so dass sie mit denselben Bezugszeichen versehen sind, um eine detaillierte Erläuterung zu vermeiden.
Der Stator 81 liegt über die Dose 130 in der zur Achse L orthogonal stehenden Richtung neben dem Magnetrotor 141. Der Stator 81 bildet einen Schrittmotor mit dem Magnetrotor 141 aus.
Anschließend wird ein Betrieb des Elektroventils 2 erläutert.
Beim Elektroventil 2 wird die Spule des Stators 81 bestromt, so dass der Magnetrotor 141 in einer Richtung gedreht wird. Der Ventilschaftshalter 142 dreht sich zusammen mit dem Magnetrotor 141. Der Ventilschaftshalter 142 bewegt sich aufgrund der Förderschneckenwirkung des Innengewindes 142a des Ventilschaftshalters 142 und des Außengewindes 127a der Führungsbuchse 125 nach unten. Auch der Ventilschaft 143 und der Ventilkörper 170 bewegen sich zusammen mit dem Ventilschaftshalter 142 nach unten, so dass sich der Öffnungsflächeninhalt der Ventilöffnung 114 verkleinert. 9 zeigt das Elektroventil 2 in einem Zustand, in dem der Öffnungsflächeninhalt der Ventilöffnung 114 minimal ist.
Beim Elektroventil 2 wird die Spule des Stators 81 bestromt, so dass der Magnetrotor 141 in einer anderen Richtung gedreht wird. Der Ventilschaftshalter 142 dreht sich zusammen mit dem Magnetrotor 141. Der Ventilschaftshalter 142 bewegt sich aufgrund der Förderschneckenwirkung des Innengewindes 142a des Ventilschaftshalters 142 und des Außengewindes 127a der Führungsbuchse 125 nach oben. Auch der Ventilschaft 143 und der Ventilkörper 170 bewegen sich zusammen mit dem Ventilschaftshalter 142 nach oben, so dass sich der Öffnungsflächeninhalt der Ventilöffnung 114 vergrößert. 10 zeigt das Elektroventil 2 in einem Zustand, in dem der Öffnungsflächeninhalt der Ventilöffnung 114 maximal ist.
Der Dauermagnet 145 dreht sich zusammen mit dem Magnetrotor 141 und bewegt sich zusammen mit dem Magnetrotor 141 in der Richtung der Achse L. Der Dauermagnet 145 bewegt sich von einer in 9 gezeigten Position bis zu einer in 10 gezeigten Position. Der Winkelsensor 96 und der Dauermagnet 145 liegen stets nebeneinander über die Dose 130 und den Abdeckungshauptkörper 91 in der zur Achse L orthogonal stehenden Richtung. Das bedeutet mit anderen Worten: Die Position des Winkelsensors 96 in der Richtung der Achse L und die Position des Dauermagneten 145 in der Richtung der Achse L liegen stets übereinander.
Das Elektroventil 2 weist gleiche (einschließlich der Angabe „im Wesentlichen gleiche“) Wirkungen und Effekte wie das Elektroventil 1 auf.
Darüber hinaus bewegt sich der Dauermagnet 145 beim Elektroventil 2 entsprechend der Drehung in der Richtung der Achse L. Der Winkelsensor 96 liegt stets in der zur Achse L orthogonal stehenden Richtung neben dem Dauermagnet 145. Durch diesen Aufbau kann der Drehwinkel des Magnetrotors 141 (Dauermagnet 145) genauer im Vergleich mit dem Fall erfasst werden, in dem bei der Bewegung des Dauermagneten 145 in der Richtung der Achse L sich der Dauermagnet 145 mit dem Winkelsensor 96 in der Richtung der Achse L entfernt.
Anschließend wird ein Elektroventil 2A gemäß einem abgewandelten Beispiel des Elektroventils 2 anhand der 11 und 12 erläutert.
11 und 12 sind Längsschnitte des Elektroventils gemäß dem abgewandelten Beispiel des Elektroventils gemäß 9. 11 zeigt das Elektroventil in einem Zustand, in dem der Öffnungsflächeninhalt der Ventilöffnung minimal ist. 12 zeigt das Elektroventil in einem Zustand, in dem der Öffnungsflächeninhalt der Ventilöffnung maximal ist.
Das Elektroventil 2A ist identisch (einschließlich der Angabe „im Wesentlichen identisch“) mit dem oben beschriebenen Elektroventil 2 außer den folgenden Punkten (1) und (2) .

(1) Das Elektroventil 2A weist weder den Dauermagneten 145 noch das Befestigungselement 146 auf.
(2) Das Elektroventil 2A weist statt des Magnetrotors 141 einen Magnetrotor 141A auf.

In der Erläuterung des Elektroventils 2A sind daher die Aufbauten, die den Aufbauten des Elektroventils 2 gleich sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, um eine detaillierte Erläuterung zu vermeiden.
Der Magnetrotor 141A weist den gleichen (einschließlich der Angabe „im Wesentlichen gleichen“) Aufbau wie der Magnetrotor 41A des Elektroventils 1A auf. Der Magnetrotor 141A weist eine Zylinderform auf. Ein Außendurchmesser des Magnetrotors 141A ist kleiner als ein Innendurchmesser der Dose 130. Der Magnetrotor 141A ist innerhalb der Dose 130 drehbar angeordnet. Der Magnetrotor 141A und der Ventilschaftshalter 142 sind durch den Stützring 144 angeschlossen. Der Magnetrotor 141A dreht sich zusammen mit dem Ventilschaftshalter 142.
Der Magnetrotor 141A weist einen ersten Magnetpolteil 41a, einen Magnetdämpfungsteil 41b und einen zweiten Magnetpolteil 41c auf, die in der Richtung der Achse L in dieser Reihenfolge miteinander verbunden sind. Der erste Magnetpolteil 41a, der Magnetdämpfungsteil 41b und der zweite Magnetpolteil 41c sind identisch (einschließlich der Angabe „im Wesentlichen identisch“) mit denjenigen beim Elektroventil 1A, so dass sie mit denselben Bezugszeichen versehen sind, um eine detaillierte Erläuterung zu vermeiden. Eine Grenze zwischen dem ersten Magnetpolteil 41a und Magnetdämpfungsteil 41b und eine Grenze zwischen dem Magnetdämpfungsteil 41b und dem zweiten Magnetpolteil 41c beim Magnetrotor 141A sind in 11 und 12 mit einer gestrichelten Linie gezeigt.
Der Magnetrotor 141A bewegt sich entsprechend der Drehung in der Richtung der Achse L. Der zweite Magnetpolteil 41c des Magnetrotors 141A bewegt sich von einer in 11 gezeigten Position bis zu einer in 12 gezeigten Position. Der Winkelsensor 96 und der zweite Magnetpolteil 41c liegen stets nebeneinander über die Dose 130 und den Abdeckungshauptkörper 91 in der zur Achse L orthogonal stehenden Richtung. Das bedeutet mit anderen Worten: Die Position des Winkelsensors 96 in der Richtung der Achse L und die Position des zweiten Magnetpolteils 41c in der Richtung der Achse L liegen stets übereinander.
Das Elektroventil 2A weist gleiche (einschließlich der Angabe „im Wesentlichen gleiche“) Wirkungen und Effekte wie das Elektroventil 1A auf.
Darüber hinaus bewegt sich der Magnetrotor 141A beim Elektroventil 2A entsprechend der Drehung in der Richtung der Achse L. Der Winkelsensor 96 liegt stets in der zur Achse L orthogonal stehenden Richtung neben dem zweiten Magnetpolteil 41c. Durch diesen Aufbau kann der Drehwinkel des Magnetrotors 141A (zweiter Magnetpolteil 41c) genauer im Vergleich mit dem Fall erfasst werden, in dem bei der Bewegung des Magnetrotors 141A in der Richtung der Achse L sich der zweite Magnetpolteil 41c mit dem Winkelsensor 96 in der Richtung der Achse L entfernt.
Jeder Begriff, der die Form wie „Zylinderform“, „Säulenform“ usw. zeigt, in der vorliegenden Beschreibung wird auch für die Bauteile und die Teile der Bauteile verwendet, die im Wesentlichen die Form des Begriffs aufweisen. Z. B. umfasst „zylinderförmiges Bauteil“ ein zylinderförmiges Bauteil und ein im Wesentlichen zylinderförmiges Bauteil.
Oben wurden die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung erläutert. Die vorliegende Erfindung wird jedoch nicht auf den Aufbau dieser Ausführungsbeispiele beschränkt. Auch die Erfindungen, bei denen der Fachmann den Umständen entsprechend Hinzufügungen und Streichungen der Bestandteile und Konstruktionsvarianten bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen durchführte, und Erfindungen, bei denen die Merkmale der Ausführungsbeispiele den Umständen entsprechend kombiniert wurden, werden im Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst, sofern sie nicht von der Absicht der vorliegenden Erfindung abweichen.
Bezugszeichenliste
(Erstes Ausführungsbeispiel)
1, 1A ... Elektroventil, 10 ... Ventilhauptkörper, 10a ... linke Seitenfläche, 10b ... rechte Seitenfläche, 10c ... obere Fläche, 13 ... Ventilkammer, 14 ... Ventilöffnung, 17 ... erster Kanal, 18 ... zweiter Kanal, 19 ... Anbringungsloch, 19a ... Bodenfläche, 20 ... Halter, 25 ... Ventilkörperstützbauteil, 25a ... ringförmige Ebene, 30 ... Dose, 35 ... Fugenbauteil, 40 ... Antriebsmechanismus, 41 ... Magnetrotor, 41A ... Magnetrotor, 41a ... erster Magnetpolteil, 41b ... Magnetdämpfungsteil, 41c ... zweiter Magnetpolteil, 41n ... erster Teil, 41s ... zweiter Teil, 42 ... Anschlussbauteil, 43 ... Rotorwelle, 44 ... Lagerbauteil, 45 ... Dauermagnet, 45n ... erster Teil, 45s ... zweiter Teil, 46 ... magnetisch abschirmendes Bauteil, 50 ... Planetenradmechanismus, 51 ... Zahnradgehäuse, 52 ... feststehendes Hohlrad, 53 ... Sonnenrad, 54 ... Planetenrad, 55 ... Träger, 56 ... Ausgangsrad, 57 ... Abtriebswelle, 57a ... Schlitz, 60 ... Führungsbauteil, 65 ... Antriebswelle, 66 ... Zylinderteil, 67 ... Plattenteil, 68 ... Kugel, 70 ... Ventilkörper, 71 ... Schaft, 72 ... Ventilteil, 73 ... Federempfangsteil, 73a ... Flanschteil, 74 ... Kugelempfangsteil, 75 ... Ventilöffnungsfeder, 80 ... Statoreinheit, 81 ... Stator, 84 ... Klemme, 90 ... Abdeckung, 91 ... Abdeckungshauptkörper, 91a ... erster Umfangswandteil, 91b ... oberer Wandteil, 91c ... zweiter Umfangswandteil, 91d ... Zylinderteil, 91e ... Nabe, 92 ... Deckelkörper, 93 ... Stecker, 94 ... Substrataufnahmeraum, 95 ... Substrat, 95a ... Durchgangsloch, 96 ... Winkelsensor, F ... Magnetlinien, K ... Durchmesser, L ... Achse
(Zweites Ausführungsbeispiel)
2, 2A ... Elektroventil, 110 ... Ventilhauptkörper, 110a ... linke Seitenfläche, 110b ... rechte Seitenfläche, 110c ... obere Fläche, 113 ... Ventilkammer, 114 ... Ventilöffnung, 117 ... erster Kanal, 118 ... zweiter Kanal, 119 ... Anbringungsloch, 119a ... Bodenfläche, 120 ... Halter, 120a ... Anpassungsloch, 125 ... Führungsbuchse, 126 ... erster Zylinderteil, 127 ... zweiter Zylinderteil, 127a ... Außengewinde, 130 ... Dose, 135 ... Fugenbauteil, 140 ... Antriebsmechanismus, 141 ... Magnetrotor, 141A ... Magnetrotor, 142 ... Ventilschaftshalter, 142a ... Innengewinde, 143 ... Ventilschaft, 143a ... oberes Ende, 143b ... Stufe, 144 ... Stützring, 145 ... Dauermagnet, 146 ... Befestigungselement, 147 ... Druckmutter, 148 ... Ventilschließfeder, 170 ... Ventilkörper, 180 ... Statoreinheit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2018135908 A [0003]

Claims

Elektroventil, aufweisend ein zylinderförmiges Gehäuse, einen innerhalb des Gehäuses angeordneten Magnetrotor, einen Dauermagneten, der innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und zusammen mit dem Magnetrotor gedreht wird, und eine Statoreinheit, die einen außerhalb des Gehäuses angeordneten Stator aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dauermagnet wenigstens einen Nordpol und wenigstens einen Südpol aufweist, dass eine Magnetisierungsrichtung des Dauermagneten eine zu einer Drehachse des Magnetrotors orthogonal stehende Richtung ist, dass die Statoreinheit einen Winkelsensor aufweist, der einen Drehwinkel des Dauermagneten erfasst, und dass der Winkelsensor in einer zur Drehachse orthogonal stehenden Richtung neben dem Gehäuse liegt.
Elektroventil, aufweisend ein zylinderförmiges Gehäuse, einen innerhalb des Gehäuses angeordneten Magnetrotor und eine Statoreinheit, die einen außerhalb des Gehäuses angeordneten Stator aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetrotor einen ersten Magnetpolteil, einen Magnetdämpfungsteil und einen zweiten Magnetpolteil aufweist, die in einer Richtung einer Drehachse des Magnetrotors in dieser Reihenfolge miteinander verbunden sind, dass an einer Außenumfangsfläche des ersten Magnetpolteils eine Vielzahl von Nordpolen und eine Vielzahl von Südpolen angeordnet sind, die in Umfangsrichtung abwechselnd nebeneinander liegen, dass an einer Außenumfangsfläche des zweiten Magnetpolteils wenigstens ein Nordpol und wenigstens ein Südpol angeordnet sind, die in Umfangsrichtung abwechselnd nebeneinander liegen, dass eine Magnetisierungsrichtung des zweiten Magnetpolteils eine zur Drehachse orthogonal stehende Richtung ist, dass die Statoreinheit einen Winkelsensor aufweist, der einen Drehwinkel des zweiten Magnetpolteils erfasst, und dass der Winkelsensor in einer zur Drehachse orthogonal stehenden Richtung neben dem Gehäuse liegt.
Elektroventil nach Anspruch 1, bei dem sich der Dauermagnet entsprechend der Drehung in der Richtung der Drehachse bewegt und der Winkelsensor stets in zur Drehachse orthogonal stehender Richtung neben dem Dauermagneten liegt.
Elektroventil nach Anspruch 2, bei dem sich der Magnetrotor entsprechend der Drehung in der Richtung der Drehachse bewegt und der Winkelsensor stets in zur Drehachse orthogonal stehender Richtung neben dem zweiten Magnetpolteil liegt.
Elektroventil nach Anspruch 2, bei dem der Magnetdämpfungsteil ein nicht magnetisierter Teil ist, wobei eine Länge des Magnetdämpfungsteils in der Richtung der Drehachse eine Länge ist, durch die ein Magnetfeld, das der erste Magnetpolteil erzeugt, auf ein Magnetfeld, das der zweite Magnetpolteil erzeugt, keinen Einfluss ausübt.
Elektroventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Winkelsensor Orientierung und Größe eines Magnetfeldbestandteils einer ersten zur Drehachse orthogonal stehenden Richtung sowie Orientierung und Größe eines Magnetfeldbestandteils einer zweiten zur Drehachse orthogonal stehenden und zur ersten Richtung orthogonal stehenden Richtung erfasst.