JP2009216229A - Valve device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータの出力を減速して弁軸に伝達するとともに、減速された出力により弁軸を駆動する弁装置に関する。 The present invention relates to a valve device that decelerates the output of a motor and transmits it to a valve shaft and drives the valve shaft by the decelerated output.
従来から、エンジンに吸気を供給するためのスロットル装置のような弁装置では、減速機構から弁軸に出力を伝達するため、図5(a)に示すように、弁軸の一端に歯車100を有する回転体101が装着されている(例えば、特許文献1参照)。回転体101は、円環板状に設けられて外周縁102の一部に歯車100を有し、内周縁103には、弁軸の回転角を検出するための磁石104およびヨーク105が装着されている。そして、例えば、弁軸の軸心近傍における磁束密度がホール素子(図示せず)等により感磁されて、弁軸の回転角が検出される。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a valve device such as a throttle device for supplying intake air to an engine, a
近年、軽量化を目的として、この回転体101の素材を非磁性金属から樹脂に切り替える傾向が顕著になっている(例えば、特許文献2参照)。
ところで、樹脂は、金属に比べて熱膨張率や熱収縮率が大きいため、円環板状の回転体101を樹脂成形により設けると、熱膨張により、内、外周縁103、102が拡径して外周側に変位するとともに環幅(外周径と内周径との差分)も拡大する。
In recent years, for the purpose of reducing the weight, the tendency of switching the material of the
By the way, since the resin has a larger thermal expansion coefficient and thermal contraction ratio than the metal, when the annular plate-like rotating
このため、回転体101の熱膨張により、図5(b)に示すように、磁石104やヨーク105が内周縁103に引っ張られて不規則に外周側に変位し、磁石104により形成される磁界の対称性が損なわれる虞がある。この結果、ホール素子により感磁される磁束密度が変化するので、回転角の検出特性が温度とともに変動する虞がある。
For this reason, as shown in FIG. 5B, the
また、回転体101の熱膨張により、磁石104とヨーク105との間にエアギャップが発生する虞もあり、このエアギャップの発生により磁界の対称性はさらに損なわれる虞がある。
Further, there is a possibility that an air gap is generated between the
そして、同様の問題は、図6(a)に示すように、回転体101にヨーク105が装着されず2つの磁石104のみが装着されている場合にも生じる虞がある(例えば、特許文献3参照)。すなわち、回転体101の熱膨張により、図6(b)に示すように、磁石104が内周縁103に引っ張られて不規則に外周側に変位し、磁石104により形成される磁界の対称性が損なわれる虞がある。
Similar problems may occur when the
また、図6の回転体101では、2つの磁石104が周方向に対向してエアギャップを形成しており、このエアギャップが、回転体101の熱膨張により拡大する虞がある。この結果、図5の場合と同様に、磁界の対称性がさらに損なわれる虞がある。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、弁軸の一端に装着される樹脂製の回転体の熱膨張により、回転体の内周縁に保持される磁石等が内周縁に引っ張られて磁界の対称性が損なわれるのを抑制することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and a magnet or the like held on the inner peripheral edge of the rotating body by the thermal expansion of the resin-made rotating body attached to one end of the valve shaft. It is to suppress the symmetry of the magnetic field from being pulled by the peripheral edge.
〔請求項1の手段〕
請求項1に記載の弁装置は、モータの出力を減速して弁軸に伝達するとともに、減速された出力により弁軸を駆動するものであり、弁軸の軸方向一端に装着されて弁軸とともに回転する円環板状の樹脂製の回転体を備える。
また、回転体の外周縁の一部に歯車が設けられ、歯車を経由して、減速された出力が弁軸に伝達される。また、回転体の内周縁に沿って、弁軸の回転角を検出するための2つの磁石が保持され、2つの磁石は、弁軸の軸心を対称軸として線対称に配されて弁軸の軸心上に磁束を形成する。そして、弁軸の軸心上に形成された磁束の方向と垂直であって弁軸の軸心を通る直線が、歯車の周方向設定範囲の中間を指向している。
[Means of Claim 1]
The valve device according to claim 1 is for decelerating and transmitting the output of the motor to the valve shaft, and driving the valve shaft by the decelerated output. An annular plate-like resin-made rotating body that rotates together with the rotating plate is provided.
Further, a gear is provided at a part of the outer peripheral edge of the rotating body, and the reduced output is transmitted to the valve shaft via the gear. In addition, two magnets for detecting the rotation angle of the valve shaft are held along the inner peripheral edge of the rotating body, and the two magnets are arranged symmetrically with respect to the axis of the valve shaft as a symmetric axis. A magnetic flux is formed on the axial center. A straight line passing through the axis of the valve shaft and perpendicular to the direction of the magnetic flux formed on the axis of the valve shaft is directed to the middle of the circumferential direction setting range of the gear.
環幅が周方向に一定ではない場合、環幅が大きい部位ほど内周縁の拡径が著しく、磁石等に作用する引張力が大きい。また、所定の周方向範囲において環幅が大きくなっている場合、環幅が大きい周方向範囲内では、環幅が小さい周方向範囲からの周方向距離が遠い部位ほど内周縁の拡径が著しく、引張力が強い。 When the ring width is not constant in the circumferential direction, the larger the ring width, the more the inner peripheral edge is enlarged, and the greater the tensile force acting on the magnet or the like. Further, when the ring width is large in a predetermined circumferential range, the inner peripheral edge has a larger diameter in a circumferential range where the ring width is large, as the circumferential distance from the circumferential range where the ring width is small. Strong tensile force.
ここで、歯車を有する回転体において、歯車の周方向設定範囲(以下、歯車設定範囲と呼ぶ)は、歯車の設けられていない周方向範囲(以下、歯車非設定範囲と呼ぶ)よりも環幅が大きい。このため、歯車設定範囲に含まれる内周縁は、歯車非設定範囲に含まれる内周縁よりも拡径が著しく引張力も強い。さらに、歯車設定範囲内では、歯車非設定範囲からの周方向距離が遠いほど、つまり、歯車設定範囲の中間ほど、内周縁の拡径が著しく引張力も強い。 Here, in a rotating body having a gear, the circumferential setting range of the gear (hereinafter referred to as the gear setting range) is larger than the circumferential range where the gear is not provided (hereinafter referred to as the gear non-setting range). Is big. For this reason, the inner peripheral edge included in the gear setting range has a significantly larger diameter and a stronger tensile force than the inner peripheral edge included in the gear non-setting range. Further, within the gear setting range, the larger the circumferential distance from the gear non-setting range, that is, the middle of the gear setting range, the larger the inner peripheral diameter is, and the stronger the tensile force is.
そこで、弁軸の軸心上に形成される磁束の方向と垂直であって弁軸の軸心を通る直線(以下、この直線を「軸心磁束直交線」と呼ぶ)が歯車の周方向設定範囲の中間を指向するように、2つの磁石を回転体の内周縁に配する。つまり、軸心磁束直交線の方向と引張力が最も強く作用する方向とを一致させる。これにより、磁界は、引張力が最も強く作用する方向に、対称性の毀損が最小限に抑えられて平行移動することができる。このため、磁石等が内周縁に引っ張られても、磁界の対称性が損なわれるのを抑制することができる。 Therefore, a straight line that passes through the valve shaft axis and is perpendicular to the direction of the magnetic flux formed on the axis of the valve shaft (hereinafter, this straight line is referred to as the “axis magnetic flux orthogonal line”) is set in the circumferential direction of the gear. Two magnets are arranged on the inner peripheral edge of the rotating body so as to be oriented in the middle of the range. That is, the direction of the axial center line orthogonal to the direction in which the tensile force acts most strongly is matched. As a result, the magnetic field can be translated in the direction in which the tensile force is most strongly applied, with minimal loss of symmetry. For this reason, even if a magnet etc. are pulled to an inner periphery, it can suppress that the symmetry of a magnetic field is impaired.
〔請求項2の手段〕
請求項2に記載の弁装置によれば、2つの磁石は、柱状に設けられて自身の長手方向が軸方向と平行になるように保持されるとともに、回転体の内周縁に沿って保持される2つのヨークにより周方向に挟まれている。また、2つの磁石の内で一方の磁石の周方向一端と、他方の磁石の周方向他端とは同一の極性に着磁され、一方の磁石の周方向他端と、他方の磁石の周方向一端とは同一の極性に着磁されている。そして、2つの磁石を結ぶ直線は、歯車の周方向設定範囲の中間を指向している。
[Means of claim 2]
According to the valve device of the second aspect, the two magnets are provided in a columnar shape and are held so that their longitudinal direction is parallel to the axial direction, and are held along the inner peripheral edge of the rotating body. The two yokes are sandwiched in the circumferential direction. Of the two magnets, one circumferential end of one magnet and the other circumferential end of the other magnet are magnetized to the same polarity, and the other circumferential end of one magnet and the circumference of the other magnet are magnetized. The one end of the direction is magnetized to the same polarity. A straight line connecting the two magnets is oriented in the middle of the circumferential setting range of the gear.
この手段は、軸心磁束直交線が歯車の周方向設定範囲の中間を指向する一態様を示すものである。すなわち、この手段によれば、2つの磁石を結ぶ直線が軸心磁束直交線に一致し、2つの磁石は、熱膨張による引張力が最も強く作用する方向および位置に配される。これにより、回転体の熱膨張による個々の磁石およびヨークの変位方向のばらつきが抑制され、磁石およびヨークは、変位前の相対的な位置関係を維持したまま、同一方向に変位する。このため、磁石とヨークとの間に熱膨張によりエアギャップが発生する虞が低減され、磁界の対称性のさらなる毀損が抑制される。 This means shows an aspect in which the axis of magnetic flux orthogonal line is directed in the middle of the circumferential setting range of the gear. That is, according to this means, the straight line connecting the two magnets coincides with the axial magnetic flux orthogonal line, and the two magnets are arranged in the direction and position where the tensile force due to thermal expansion is most strongly applied. Thereby, variation in the displacement direction of the individual magnets and the yoke due to the thermal expansion of the rotating body is suppressed, and the magnets and the yoke are displaced in the same direction while maintaining the relative positional relationship before the displacement. For this reason, the possibility that an air gap is generated due to thermal expansion between the magnet and the yoke is reduced, and further damage to the symmetry of the magnetic field is suppressed.
〔請求項3の手段〕
請求項3に記載の弁装置によれば、歯車と、2つの磁石および2つのヨークとは、軸方向に関して同位置にある。
これにより、内周縁の引張力は、分力を生じることなく全成分が磁石およびヨークに作用する。このため、磁石およびヨークは、変位前の相対的な位置関係を維持したまま、より強力に内周縁に引っ張られて同一方向に変位する。このため、磁石とヨークとの間にエアギャップが発生する虞をさらに低減することができる。
[Means of claim 3]
According to the valve device of the third aspect, the gear, the two magnets, and the two yokes are in the same position in the axial direction.
As a result, the tensile force at the inner periphery causes all components to act on the magnet and the yoke without generating a component force. For this reason, the magnet and the yoke are more strongly pulled toward the inner peripheral edge and displaced in the same direction while maintaining the relative positional relationship before the displacement. For this reason, the possibility that an air gap is generated between the magnet and the yoke can be further reduced.
〔請求項4の手段〕
請求項4に記載の弁装置によれば、2つの磁石は、径方向に厚みを有する分割円筒体に設けられて自身の外周縁が回転体の内周縁に沿うように保持され、周方向に対向して2つの柱状隙間を形成する。また、2つの磁石の内で一方の磁石の内周端縁中央と、他方の磁石の内周端縁中央とは異なる極性に着磁されている。そして、2つの柱状隙間を結ぶ直線は、歯車の周方向設定範囲の中間を指向している。
[Means of claim 4]
According to the valve device of the fourth aspect, the two magnets are provided in the divided cylindrical body having a thickness in the radial direction, and are held so that the outer peripheral edge thereof is along the inner peripheral edge of the rotating body. Two columnar gaps are formed facing each other. The center of the inner peripheral edge of one of the two magnets and the center of the inner peripheral edge of the other magnet are magnetized with different polarities. A straight line connecting the two columnar gaps is oriented in the middle of the circumferential setting range of the gear.
この手段は、軸心磁束直交線が歯車の周方向設定範囲の中間を指向する一態様を示すものである。すなわち、この手段によれば、2つの柱状隙間を結ぶ直線が軸心磁束直交線に一致し、熱膨張による引張力が最も強く作用する方向および位置に、2つの磁石の周方向両端が配される。これにより、回転体の熱膨張による個々の磁石の変位方向のばらつきが抑制され、磁石は、変位前の相対的な位置関係を維持したまま、同一方向に変位する。このため、柱状隙間が熱膨張により拡大する虞が低減され、磁界の対称性のさらなる毀損が抑制される。 This means shows one aspect in which the axis perpendicular to the magnetic flux of the core is directed to the middle of the circumferential direction setting range of the gear. That is, according to this means, the two ends of the two magnets in the circumferential direction are arranged in the direction and position where the straight line connecting the two columnar gaps coincides with the axis perpendicular to the axial magnetic flux and the tensile force due to thermal expansion acts most strongly. The Thereby, the dispersion | variation in the displacement direction of each magnet by the thermal expansion of a rotary body is suppressed, and a magnet is displaced to the same direction, maintaining the relative positional relationship before a displacement. For this reason, the possibility that the columnar gap expands due to thermal expansion is reduced, and further damage to the symmetry of the magnetic field is suppressed.
〔請求項5の手段〕
請求項5に記載の弁装置によれば、歯車と2つの磁石とは、軸方向に関して同位置にある。
これにより、内周縁の引張力は、分力を生じることなく全成分が磁石に作用する。このため、磁石は、変位前の相対的な位置関係を維持したまま、より強力に内周縁に引っ張られて同一方向に変位する。このため、柱状隙間が拡大する虞をさらに低減することができる。
[Means of claim 5]
According to the valve device of the fifth aspect, the gear and the two magnets are in the same position in the axial direction.
As a result, all components of the tensile force at the inner peripheral edge act on the magnet without generating a component force. For this reason, the magnet is more strongly pulled to the inner peripheral edge and displaced in the same direction while maintaining the relative positional relationship before the displacement. For this reason, the possibility that the columnar gaps may be further reduced.
最良の形態1の弁装置は、モータの出力を減速して弁軸に伝達するとともに、減速された出力により弁軸を駆動するものであり、弁軸の軸方向一端に装着されて弁軸とともに回転する円環板状の樹脂製の回転体を備える。
また、回転体の外周縁の一部に歯車が設けられ、歯車を経由して、減速された出力が弁軸に伝達される。また、回転体の内周縁に沿って、弁軸の回転角を検出するための2つの磁石が保持され、2つの磁石は、弁軸の軸心を対称軸として線対称に配されて弁軸の軸心上に磁束を形成する。そして、弁軸の軸心上に形成された磁束の方向と垂直であって弁軸の軸心を通る直線が、歯車の周方向設定範囲の中間を指向している。
The valve device of the best mode 1 decelerates the output of the motor and transmits it to the valve shaft, and drives the valve shaft by the decelerated output. The valve device is attached to one end in the axial direction of the valve shaft and is connected to the valve shaft. A rotating body made of a resin material having a rotating annular plate shape is provided.
Further, a gear is provided at a part of the outer peripheral edge of the rotating body, and the reduced output is transmitted to the valve shaft via the gear. In addition, two magnets for detecting the rotation angle of the valve shaft are held along the inner peripheral edge of the rotating body, and the two magnets are arranged symmetrically with respect to the axis of the valve shaft as a symmetric axis. A magnetic flux is formed on the axial center. A straight line passing through the axis of the valve shaft and perpendicular to the direction of the magnetic flux formed on the axis of the valve shaft is directed to the middle of the circumferential direction setting range of the gear.
また、2つの磁石は、柱状に設けられて自身の長手方向が軸方向と平行になるように保持されるとともに、回転体の内周縁に沿って保持される2つのヨークにより周方向に挟まれている。また、2つの磁石の内で一方の磁石の周方向一端と、他方の磁石の周方向他端とは同一の極性に着磁され、一方の磁石の周方向他端と、他方の磁石の周方向一端とは同一の極性に着磁されている。そして、2つの磁石を結ぶ直線は、歯車の周方向設定範囲の中間を指向している。
さらに、歯車と、2つの磁石および2つのヨークとは、軸方向に関して同位置にある。
The two magnets are provided in a columnar shape and are held so that their longitudinal direction is parallel to the axial direction, and sandwiched in the circumferential direction by two yokes held along the inner peripheral edge of the rotating body. ing. Of the two magnets, one circumferential end of one magnet and the other circumferential end of the other magnet are magnetized to the same polarity, and the other circumferential end of one magnet and the circumference of the other magnet are magnetized. The one end of the direction is magnetized to the same polarity. A straight line connecting the two magnets is oriented in the middle of the circumferential setting range of the gear.
Further, the gear, the two magnets, and the two yokes are in the same position with respect to the axial direction.
最良の形態2の弁装置によれば、2つの磁石は、径方向に厚みを有する分割円筒体に設けられて自身の外周縁が回転体の内周縁に沿うように保持され、周方向に対向して2つの柱状隙間を形成する。また、2つの磁石の内で一方の磁石の内周端縁中央と、他方の磁石の内周端縁中央とは異なる極性に着磁されている。そして、2つの柱状隙間を結ぶ直線は、歯車の周方向設定範囲の中間を指向している。
さらに、歯車と2つの磁石とは、軸方向に関して同位置にある。
According to the valve device of the
Furthermore, the gear and the two magnets are in the same position with respect to the axial direction.
〔実施例1の構成〕
実施例1の弁装置1の構成を、図1および図2を用いて説明する。
弁装置1は、モータ2の出力を減速して弁軸3に伝達するとともに、弁軸3に伝達された出力により弁体4を駆動して流体流路の開度を操作するものであり、例えば、エンジン(図示せず)に吸気を供給するためのスロットル装置に適用されるものである。すなわち、弁装置1は、出力を発生するモータ2と、モータ2の出力を減速して弁軸3に伝達する減速機構5と、減速機構5から伝達された出力により弁軸3とともに回動する弁体4と、弁軸3の回転角を検出する回転角検出装置6とを備える。
[Configuration of Example 1]
The configuration of the valve device 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
The valve device 1 decelerates the output of the
そして、回転角検出装置6の検出信号が所定の電子制御装置(図示せず:以下、ECUと呼ぶ)に入力され、ECUは、この検出信号に基づいて、例えば、吸気流路の開度を把握するとともに、吸気流路の開度を用いた各種の制御処理を実行する。なお、モータ2は、例えば、周知の直流電動機であり、ECUからの指令により通電量が制御されるものである。また、弁体4は、円板形状のバタフライ弁であり、弁軸3に螺子等により固定されている。
Then, a detection signal of the rotation
減速機構5は、モータ2の出力軸に装着されるピニオンギヤ9と、ピニオンギヤ9の歯車10と噛み合う大径歯車11、および大径歯車11よりも小径の小径歯車12とを同軸的に具備する中間減速ギヤ13と、小径歯車12と噛み合う歯車14を具備し、かしめ等により弁軸3の一端に固定される回転体15とを有する。
The
ここで、回転体15は、ポリアミド等の樹脂を素材として、射出成形により円環板状に設けられて外周縁19の一部に歯車14を有し、内周縁20には、回転角検出装置6の一部を構成する磁石21およびヨーク22がインサート成形されている。また、回転体15とボディ23との間には、弁軸3および弁体4をエンジンアイドリング時における回転角に戻す方向に付勢するリターンスプリング24が装着されている。
Here, the
回転角検出装置6は、磁石21およびヨーク22と軸方向に対向するように固定されるホール素子27を有し、磁石21およびヨーク22が弁軸3とともに回転することで、ホール素子27が感磁する磁束密度が変化する。そして、回転角検出装置6は、ホール素子27が感磁する磁束密度に応じた電気信号をECUに出力することで弁軸3の回転角を検出する。
The rotation
〔実施例1の特徴〕
実施例1の弁装置1によれば、図3に示すように、回転角検出装置6を構成する磁石21およびヨーク22は、各々、2体に分割されている。すなわち、回転体15の内周縁20に沿って、周方向に磁石21A、ヨーク22A、磁石21Bおよびヨーク22Bが順次に当接するようにインサート成形されて保持されている。
[Features of Example 1]
According to the valve device 1 of the first embodiment, as shown in FIG. 3, the
ここで、磁石21A、21Bは、同形の角柱状に設けられ、自身の長手方向が軸方向と平行になるように、かつ、着磁方向が回転体15の周方向と一致するように保持されている(なお、軸方向に関して図1参照)。ここで、磁石21Aの周方向一端と、磁石21Bの周方向他端とはN極に着磁され、磁石21Aの周方向他端と、磁石21Bの周方向一端とはS極に着磁されている。
Here, the
また、ヨーク22A、22Bは、径方向に厚みを有する円筒体を軸方向に沿って分割することで得られる同形の円筒分割体として設けられ、周方向の両端に、磁石21A、21Bの側面29に当接する当接面30を有する。
Further, the
また、磁石21A、21Bは、弁軸3の軸心31を対称軸として線対称に配され、ヨーク22A、22Bは磁石21A、21Bを周方向に挟み込むように配されている。すなわち、磁石21AのN極側の側面29はヨーク22Bの周方向他端の当接面30に当接され、磁石21AのS極側の側面29はヨーク22Aの周方向一端の当接面30に当接されている。また、磁石21BのN極側の側面29はヨーク22Bの周方向一端の当接面30に当接され、磁石21BのS極側の側面29はヨーク22Aの周方向他端の当接面30に当接されている。
The
これにより、軸心31上には、磁石21A、21Bの着磁方向と平行な方向を向く磁束が形成される。また、この磁束の方向に垂直であって軸心31を通る直線(以下、直線32を軸心磁束直交線32と呼ぶ)は、磁石21A、21Bを通る。
As a result, a magnetic flux directed in a direction parallel to the magnetization direction of the
また、磁石21A、21Bは、軸心磁束直交線32が歯車14の周方向設定範囲(以下、歯車設定範囲33と呼ぶ)の中間を指向するように配される。例えば、磁石21A、21Bは、歯車設定範囲33の周方向一端と軸心31とを結ぶ直線34と、歯車設定範囲33の周方向他端と軸心31とを結ぶ直線35とで形成される角度を軸心磁束直交線32が2等分するように配される。
また、歯車14と、磁石21A、21Bおよびヨーク22A、22Bとは、軸方向に関して同位置にある。
The
さらに、回転体15には、自身の回転を規制するための回転規制部36が外周縁19から外周側に突出している。そして、回転規制部36は、歯車14の設けられていない周方向範囲(以下、歯車非設定範囲37と呼ぶ)に設けられ、さらに、歯車非設定範囲37の中でも、歯車14とともにヨーク22Bの一部および磁石21Aを挟み込む位置に設けられている。
Furthermore, a
〔実施例1の効果〕
実施例1の弁装置1によれば、円環板状の樹脂製の回転体15が弁軸3の一端に装着され、回転体15の外周縁19に設けられた歯車14を経由して、モータ2の出力が弁軸3に伝達される。また、回転体15の内周縁20に沿って、弁軸3の回転角を検出するための2つの磁石21A、21Bが保持され、磁石21A、21Bは、弁軸3の軸心31を対称軸として線対称に配される。そして、軸心31上に形成される磁束の方向と垂直であって軸心31を通る軸心磁束直交線32が、歯車設定範囲33の中間を指向している。
これにより、回転体15の熱膨張により磁石21A、21B等が内周縁20に引っ張られて変位しても、磁石21A、21Bにより形成される磁界の対称性の毀損が抑制される。
[Effect of Example 1]
According to the valve device 1 of the first embodiment, an annular plate-like resin-made
Thereby, even when the
すなわち、円環板状の回転体15を樹脂成形により設けると、熱膨張により、内、外周縁20、19が拡径して外周側に変位するとともに環幅(外周径と内周径との差分)も拡大する。そして、磁石21A、21B等に作用する引張力は、環幅が大きい歯車設定範囲33の方が、環幅が小さい歯車非設定範囲37よりも強くなる。また、歯車設定範囲33内では、歯車非設定範囲37からの周方向距離が遠いほど、つまり、歯車設定範囲33の中間ほど、内周縁20の拡径が著しく引張力も強い。
That is, when the annular plate-shaped
そこで、軸心磁束直交線32が歯車設定範囲33の中間を指向するように、磁石21A、21Bを内周縁20に配する。つまり、軸心磁束直交線32の方向と引張力が最も強く作用する方向とを一致させる。これにより、磁界は、引張力が最も強く作用する方向に、対称性の毀損が最小限に抑えられて平行移動することができる。このため、磁石21A、21Bが内周縁20に引っ張られても、磁界の対称性が損なわれるのを抑制することができる。
Therefore, the
また、磁石21A、21Bは、柱状に設けられて自身の長手方向が軸方向と平行になるように保持されるとともに、円筒分割体として設けられるヨーク22A、22Bにより周方向に挟まれている。そして、軸心31上には、磁石21A、21Bの着磁方向と平行な方向を向く磁束が形成され、磁石21A、21Bを結ぶ直線は、軸心磁束直交線32に一致して歯車設定範囲33の中間を指向している。
The
これにより、磁石21A、21Bは、回転体15の熱膨張による引張力が最も強く作用する方向および位置に配される。このため、熱膨張による磁石21A、21Bおよびヨーク22A、22Bの変位方向のばらつきが抑制され、磁石21A、21Bおよびヨーク22A、22Bは、変位前の相対的な位置関係を維持したまま、同一方向に変位する。この結果、磁石21Aとヨーク22A、22Bとの間、および磁石21Bとヨーク22A、22Bとの間に熱膨張によりエアギャップが発生する虞が低減され、磁界の対称性のさらなる毀損が抑制される。
Thereby, the
また、歯車14と、磁石21A、21Bおよびヨーク22A、22Bとは、弁軸3の軸方向に関して同位置にある。
これにより、内周縁20の引張力は、分力を生じることなく全成分が磁石21A、21Bおよびヨーク22A、22Bに作用する。このため、磁石21A、21Bおよびヨーク22A、22Bは、変位前の当接を維持したまま、より強力に内周縁20に引っ張られて同一方向に変位する。この結果、磁石21Aとヨーク22A、22Bとの間、および磁石21Bとヨーク22A、22Bとの間にエアギャップが発生する虞をさらに低減することができる。
The
As a result, all components of the tensile force of the inner
実施例2の弁装置1によれば、図4に示すように、回転体15の内周縁20には、磁石21A、21Bのみが配され、ヨーク22A、22Bが配されていない。また、磁石21A、21Bは、径方向に厚みを有する同形の分割円筒体として設けられて自身の外周縁が内周縁20に沿うように保持され、周方向に対向して2つの柱状隙間41を形成する。
According to the valve device 1 of the second embodiment, as illustrated in FIG. 4, only the
そして、磁石21Aの外周端縁中央と磁石21Bの内周端縁中央とはN極に着磁され、磁石21Aの内周端縁中央と磁石21Bの外周端縁中央とはS極に着磁されている。
この結果、軸心31上には、磁石21A、21Bの着磁方向と平行な方向を向く磁束が形成され、軸心磁束直交線32は2つの柱状隙間41を通る。
The center of the outer peripheral edge of the
As a result, a magnetic flux directed in a direction parallel to the magnetization direction of the
また、磁石21A、21Bは、軸心磁束直交線32が歯車設定範囲33の中間を指向するように配される。例えば、磁石21A、21Bは、歯車設定範囲33の周方向一端と軸心31とを結ぶ直線34と、歯車設定範囲33の周方向他端と軸心31とを結ぶ直線35とで形成される角度を軸心磁束直交線32が2等分するように配される。
Further, the
以上により、磁石21A、21Bの周方向両端は、回転体15の熱膨張による引張力が最も強く作用する方向および位置に配される。このため、熱膨張による磁石21A、21Bの変位方向のばらつきが抑制され、磁石21A、21Bは、変位前の相対的な位置関係を維持したまま、同一方向に変位する。この結果、2つの柱状隙間41が熱膨張により拡大する虞が低減され、磁界の対称性のさらなる毀損が抑制される。
As described above, both circumferential ends of the
また、歯車14と、磁石21A、21Bとは、軸方向に関して同位置にある。
これにより、内周縁20の引張力は、分力を生じることなく全成分が磁石21A、21Bに作用する。このため、磁石21A、21Bは、変位前の相対的な位置関係を維持したまま、より強力に内周縁20に引っ張られて同一方向に変位する。このため、2つの柱状隙間41が拡大する虞をさらに低減することができる。
The
As a result, the tensile force of the inner
〔変形例〕
実施例1、2の弁装置1によれば、磁石21A、21Bは、歯車設定範囲33の周方向一端と軸心31とを結ぶ直線34と、歯車設定範囲33の周方向他端と軸心31とを結ぶ直線35とで形成される角度を、軸心磁束直交線32が2等分するように配されていたが、回転体15の熱膨張によって磁界の対称性に有意の毀損が発生しない位置であれば、磁石21A、22Bの位置は、このような態様に限定されない。つまり、歯車設定範囲33の中間とは、回転体15の熱膨張により磁界の対称性に有意の毀損が発生しない位置を意味する。
[Modification]
According to the valve device 1 of the first and second embodiments, the
また、実施例1の弁装置1によれば、歯車14と、磁石21A、21Bおよびヨーク22A、22Bとは、弁軸3の軸方向に関して同位置にあったが、歯車14と、磁石21A、21Bおよびヨーク22A、22Bとを軸方向にずらしてもよい。例えば、歯車14を磁石21A、21Bおよびヨーク22A、22Bよりも弁体4に近い方に、つまり軸方向他端側にずらしてもよい。
同様に、実施例2の弁装置1においても、歯車14と、磁石21A、21Bとを軸方向にずらしてもよい。
Further, according to the valve device 1 of the first embodiment, the
Similarly, in the valve device 1 according to the second embodiment, the
さらに、実施例1の弁装置1は、スロットル装置に適用されてスロットル弁としての弁体4を駆動するものであったが、スロットル弁以外の弁を駆動するために弁装置1を適用してもよい。例えば、インテークマニホールド内において、吸気の流路を切り替えるタンブルスワールコントロール弁を駆動する装置や、排ガスの一部を吸気に還流するためのEGRバルブを駆動する装置に、弁装置1を適用してもよい。 Further, the valve device 1 of the first embodiment is applied to a throttle device and drives a valve body 4 as a throttle valve. However, the valve device 1 is applied to drive valves other than the throttle valve. Also good. For example, the valve device 1 may be applied to a device that drives a tumble swirl control valve that switches the flow path of intake air in an intake manifold or a device that drives an EGR valve for returning a part of exhaust gas to intake air. Good.
1 弁装置
2 モータ
3 弁軸
14 歯車
15 回転体
19 外周縁
20 内周縁
21 磁石
22 ヨーク
31 軸心(弁軸の軸心)
32 軸心磁束直交線(弁軸の軸心上に形成された磁束の方向と垂直であって弁軸の軸心を通る直線、2つの磁石を結ぶ直線、2つの柱状隙間を結ぶ直線)
33 歯車設定範囲(歯車の周方向設定範囲)
41 柱状隙間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
32 Axis of magnetic flux orthogonal line (Line that is perpendicular to the direction of magnetic flux formed on the axis of the valve axis and passes through the axis of the valve axis, line that connects two magnets, line that connects two columnar gaps)
33 Gear setting range (Gear circumferential setting range)
41 Columnar gap
Claims (5)
前記弁軸の軸方向一端に装着されて前記弁軸とともに回転する円環板状の樹脂製の回転体を備え、
この回転体の外周縁の一部に歯車が設けられ、この歯車を経由して、減速された出力が前記弁軸に伝達され、
前記回転体の内周縁に沿って、前記弁軸の回転角を検出するための2つの磁石が保持され、
前記2つの磁石は、前記弁軸の軸心を対称軸として線対称に配されて前記弁軸の軸心上に磁束を形成し、
前記弁軸の軸心上に形成された磁束の方向と垂直であって前記弁軸の軸心を通る直線が、前記歯車の周方向設定範囲の中間を指向していることを特徴とする弁装置。 In the valve device that decelerates the output of the motor and transmits it to the valve shaft, and drives the valve shaft by the decelerated output,
An annular plate-shaped resin-made rotating body that is attached to one axial end of the valve shaft and rotates with the valve shaft;
A gear is provided on a part of the outer peripheral edge of the rotating body, and the reduced output is transmitted to the valve shaft via the gear,
Two magnets for detecting the rotation angle of the valve shaft are held along the inner periphery of the rotating body,
The two magnets are arranged in line symmetry with the axis of the valve shaft as a symmetry axis to form a magnetic flux on the axis of the valve shaft,
A valve characterized in that a straight line passing through the axis of the valve shaft that is perpendicular to the direction of the magnetic flux formed on the axis of the valve shaft is directed to the middle of the circumferential setting range of the gear. apparatus.
前記2つの磁石は、柱状に設けられて自身の長手方向が軸方向と平行になるように保持されるとともに、前記回転体の内周縁に沿って保持される2つのヨークにより周方向に挟まれ、
前記2つの磁石の内で一方の磁石の周方向一端と、他方の磁石の周方向他端とは同一の極性に着磁され、一方の磁石の周方向他端と、他方の磁石の周方向一端とは同一の極性に着磁され、
前記2つの磁石を結ぶ直線は、前記歯車の周方向設定範囲の中間を指向していることを特徴とする弁装置。 The valve device according to claim 1,
The two magnets are provided in a columnar shape and are held so that their longitudinal direction is parallel to the axial direction, and are sandwiched in the circumferential direction by two yokes held along the inner peripheral edge of the rotating body. ,
Of the two magnets, one circumferential end of one magnet and the other circumferential end of the other magnet are magnetized to the same polarity, and the other circumferential end of one magnet and the circumferential direction of the other magnet One end is magnetized to the same polarity,
The straight line connecting the two magnets is directed to the middle of the circumferential setting range of the gear.
前記歯車と、前記2つの磁石および前記2つのヨークとは、軸方向に関して同位置にあることを特徴とする弁装置。 The valve device according to claim 2,
The valve device, wherein the gear, the two magnets, and the two yokes are in the same position in the axial direction.
前記2つの磁石は、径方向に厚みを有する分割円筒体に設けられて自身の外周縁が前記回転体の内周縁に沿うように保持され、周方向に対向して2つの柱状隙間を形成し、
前記2つの磁石の内で一方の磁石の内周端縁中央と、他方の磁石の内周端縁中央とは異なる極性に着磁され、
前記2つの柱状隙間を結ぶ直線は、前記歯車の周方向設定範囲の中間を指向していることを特徴とする弁装置。 The valve device according to claim 1,
The two magnets are provided in a split cylindrical body having a thickness in the radial direction, and are held so that their outer peripheral edges are along the inner peripheral edge of the rotating body, and form two columnar gaps facing each other in the circumferential direction. ,
Of the two magnets, the center of the inner peripheral edge of one magnet is magnetized with a different polarity from the center of the inner peripheral edge of the other magnet,
The valve device characterized in that a straight line connecting the two columnar gaps is oriented in the middle of a circumferential setting range of the gear.
前記歯車と前記2つの磁石とは、軸方向に関して同位置にあることを特徴とする弁装置。 The valve device according to claim 4,
The valve device, wherein the gear and the two magnets are in the same position in the axial direction.
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1061341A2 (en) * | 1999-06-17 | 2000-12-20 | Denso Corporation | Angular position detector |
JP2004052665A (en) * | 2002-07-19 | 2004-02-19 | Mitsuba Corp | Opening detection system for throttle valve |
JP2004084503A (en) * | 2002-08-23 | 2004-03-18 | Aisan Ind Co Ltd | Throttle opening degree detecting apparatus |
JP2004144039A (en) * | 2002-10-25 | 2004-05-20 | Denso Corp | Electronic control type throttle control device |
JP2004332633A (en) * | 2003-05-08 | 2004-11-25 | Aisan Ind Co Ltd | Throttle control device |
JP2006115610A (en) * | 2004-10-14 | 2006-04-27 | Kitz Corp | Control method of actuator for valve |
JP2007047183A (en) * | 1999-11-01 | 2007-02-22 | Denso Corp | Rotation angle detecting device |
JP3893907B2 (en) * | 2001-06-14 | 2007-03-14 | 株式会社デンソー | Intake control device for internal combustion engine |
-
2008
- 2008-03-13 JP JP2008063480A patent/JP5085379B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1061341A2 (en) * | 1999-06-17 | 2000-12-20 | Denso Corporation | Angular position detector |
JP2007047183A (en) * | 1999-11-01 | 2007-02-22 | Denso Corp | Rotation angle detecting device |
JP3893907B2 (en) * | 2001-06-14 | 2007-03-14 | 株式会社デンソー | Intake control device for internal combustion engine |
JP2004052665A (en) * | 2002-07-19 | 2004-02-19 | Mitsuba Corp | Opening detection system for throttle valve |
JP2004084503A (en) * | 2002-08-23 | 2004-03-18 | Aisan Ind Co Ltd | Throttle opening degree detecting apparatus |
JP2004144039A (en) * | 2002-10-25 | 2004-05-20 | Denso Corp | Electronic control type throttle control device |
JP2004332633A (en) * | 2003-05-08 | 2004-11-25 | Aisan Ind Co Ltd | Throttle control device |
JP2006115610A (en) * | 2004-10-14 | 2006-04-27 | Kitz Corp | Control method of actuator for valve |
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Publication number | Publication date |
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