JP2022014198A

JP2022014198A - Motor-operated valve and method of manufacturing rotor

Info

Publication number: JP2022014198A
Application number: JP2020116408A
Authority: JP
Inventors: 亮介志水; Ryosuke Shimizu
Original assignee: TGK Co Ltd
Current assignee: TGK Co Ltd
Priority date: 2020-07-06
Filing date: 2020-07-06
Publication date: 2022-01-19

Abstract

To improve positioning precision of a sensor magnet of a motor-operated valve.SOLUTION: A motor-operated valve 1 comprises an operation rod 32 which supports a valve body 34 in an axial direction, a rotor 60 which lets the operation rod 32 rotate coaxially, a magnetic sensor 119 which detects a quantity of displacement of the rotor 60, and a screw feed mechanism 109 which converts rotary motion of the rotor 60 into axial motion of the operation rod 32. The rotor 60 includes a rotor core 102, a rotor magnet 104 provided on an outer peripheral surface of the rotor core 102, and a sensor magnet 106 provided at an axial end part of the rotor core 102 and facing the magnetic sensor 119. The magnetic sensor 119 detects magnetic flux of the sensor magnet 106 to detect the quantity of displacement of the rotor 60. The rotor magnet 104 and sensor magnet 106 are each formed by magnetizing a magnet part molded in one body using the rotor core 102 as a base material.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は電動弁に関し、特にロータの構造および製造方法に関する。 The present invention relates to a motorized valve, particularly to a rotor structure and manufacturing method.

自動車用空調装置は、一般に、圧縮機、凝縮器、膨張装置、蒸発器等を冷凍サイクルに配置して構成される。冷凍サイクルには、膨張装置としての膨張弁など、冷媒の流れを制御するために各種制御弁が設けられている。近年の電気自動車等の普及に伴い、駆動部としてモータを備える電動弁が広く採用されつつある。 An automobile air conditioner is generally configured by arranging a compressor, a condenser, an inflator, an evaporator, and the like in a refrigeration cycle. The refrigeration cycle is provided with various control valves for controlling the flow of the refrigerant, such as an expansion valve as an expansion device. With the spread of electric vehicles and the like in recent years, electric valves equipped with a motor as a drive unit are being widely adopted.

このような電動弁として、弁開度を検出するための磁気センサを備えるものが知られている（例えば特許文献１）。ロータとともに回転する作動ロッドの一端に弁体が設けられ、他端にマグネット（センサマグネット）が設けられる。そのセンサマグネットと軸線方向に対向するように磁気センサが設けられる。ロータの回転運動は、ねじ送り機構により弁体の軸線運動に変換される。ロータの回転に伴う磁束の変化を磁気センサで捉えることによりセンサマグネットの回転角度ひいては弁体の軸線方向位置を検出でき、弁開度を算出することができる。 As such an electric valve, a valve provided with a magnetic sensor for detecting the valve opening degree is known (for example, Patent Document 1). A valve body is provided at one end of the operating rod that rotates with the rotor, and a magnet (sensor magnet) is provided at the other end. A magnetic sensor is provided so as to face the sensor magnet in the axial direction. The rotary motion of the rotor is converted into the axial motion of the valve body by the screw feed mechanism. By capturing the change in magnetic flux with the rotation of the rotor with a magnetic sensor, the rotation angle of the sensor magnet and thus the axial position of the valve body can be detected, and the valve opening can be calculated.

特開２０１８－１３５９０８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-135908

このような電動弁において弁開度を高精度に求める場合、ロータのマグネット（ロータマグネット）の位相とセンサマグネットの位相との対応関係を正確に設定しておかなければならない。つまり、ロータマグネットに対するセンサマグネットの位置決めを正確に行う必要がある。この点、特許文献１の電動弁では、両マグネットが作動ロッドに対して個別に組み付けられるため、その組み付け誤差等によるずれが生じやすい点で改善の余地があった。なお、このような問題は、冷凍サイクルに限らず種々の用途に用いられる電動弁について同様に生じ得る。 In order to obtain the valve opening degree with high accuracy in such an electric valve, it is necessary to accurately set the correspondence between the phase of the rotor magnet (rotor magnet) and the phase of the sensor magnet. That is, it is necessary to accurately position the sensor magnet with respect to the rotor magnet. In this respect, in the motorized valve of Patent Document 1, since both magnets are individually assembled to the operating rod, there is room for improvement in that misalignment due to an assembly error or the like is likely to occur. It should be noted that such a problem may occur not only in the refrigeration cycle but also in the motorized valve used for various purposes.

本発明の目的の一つは、電動弁におけるセンサマグネットの位置決め精度を向上させることにある。 One of the objects of the present invention is to improve the positioning accuracy of the sensor magnet in the motorized valve.

本発明のある態様は電動弁である。この電動弁は、弁体を軸線方向に支持する作動ロッドと、作動ロッドを同軸状に回転させるロータと、ロータの変位量を検出する磁気センサと、ロータの回転運動を作動ロッドの軸線運動に変換するねじ送り機構と、を備える。ロータは、ロータコアと、ロータコアの外周面に設けられたロータマグネットと、ロータコアの軸端部に設けられ、磁気センサと対向するセンサマグネットと、を含む。磁気センサは、センサマグネットの磁束を検出することでロータの変位量を検出する。ロータマグネットおよびセンサマグネットは、いずれもロータコアを母材として一体成型されたマグネット部が着磁されたものである。 One aspect of the present invention is a motorized valve. This electric valve has an operating rod that supports the valve body in the axial direction, a rotor that rotates the operating rod coaxially, a magnetic sensor that detects the displacement amount of the rotor, and the rotational movement of the rotor as the axial movement of the operating rod. It is equipped with a screw feed mechanism for conversion. The rotor includes a rotor core, a rotor magnet provided on the outer peripheral surface of the rotor core, and a sensor magnet provided at the shaft end portion of the rotor core and facing the magnetic sensor. The magnetic sensor detects the displacement amount of the rotor by detecting the magnetic flux of the sensor magnet. Both the rotor magnet and the sensor magnet are magnetized with a magnet portion integrally molded using the rotor core as a base material.

この態様によれば、ロータコアを母材としてマグネット部が一体成型されたものに対して着磁がなされることで、ロータマグネットおよびセンサマグネットが形成されている。すなわち、ロータマグネットとセンサマグネットは、それぞれが着磁された状態でロータコアに個別に組み付けられたものではなく、予めロータコアにマグネット部が形成されたものに着磁がなされることで得られたものである。このため、両マグネットの位置関係にずれは生じ難い。 According to this aspect, a rotor magnet and a sensor magnet are formed by magnetizing a magnet portion integrally molded with a rotor core as a base material. That is, the rotor magnet and the sensor magnet are not individually assembled to the rotor core in a magnetized state, but are obtained by magnetizing a magnet portion formed in the rotor core in advance. Is. Therefore, the positional relationship between the two magnets is unlikely to shift.

本発明の別の態様は、電動弁に設けられた磁気センサと対向配置され、磁気センサにより変位量が検出されるロータの製造方法である。この製造方法は、ロータコアを成形するコア成形工程と、ロータコアを母材として磁性材料を付着させる金型成形により、ロータコアの外周面にロータマグネット部を形成し、ロータコアの軸端部にセンサマグネット部を形成するマグネット部成形工程と、ロータマグネット部およびセンサマグネット部に着磁する着磁工程と、を備える。 Another aspect of the present invention is a method for manufacturing a rotor which is arranged to face a magnetic sensor provided in an electric valve and whose displacement amount is detected by the magnetic sensor. In this manufacturing method, a rotor magnet portion is formed on the outer peripheral surface of the rotor core by a core forming process for forming the rotor core and a mold forming in which a magnetic material is attached using the rotor core as a base material, and a sensor magnet portion is formed on the shaft end portion of the rotor core. The magnet portion forming step of forming the above, and the magnetizing step of magnetizing the rotor magnet portion and the sensor magnet portion are provided.

この態様によれば、ロータコアにロータマグネット部およびセンサマグネット部が一体成型された後、各マグネット部に着磁がなされてロータマグネットおよびセンサマグネットが形成される。すなわち、ロータマグネットとセンサマグネットとの位置関係が着磁工程で決まるため、両マグネットの位置関係にずれが生じ難い。 According to this aspect, after the rotor magnet portion and the sensor magnet portion are integrally molded on the rotor core, the magnet portions are magnetized to form the rotor magnet and the sensor magnet. That is, since the positional relationship between the rotor magnet and the sensor magnet is determined by the magnetizing process, the positional relationship between the two magnets is unlikely to shift.

本発明によれば、電動弁におけるセンサマグネットの位置決め精度を向上できる。 According to the present invention, the positioning accuracy of the sensor magnet in the motorized valve can be improved.

実施形態に係る電動弁を表す断面図である。It is sectional drawing which shows the electric valve which concerns on embodiment. ステータおよびその周辺の構成を表す図である。It is a figure which shows the structure of a stator and its surroundings. ロータの構成を表す図である。It is a figure which shows the structure of a rotor. ロータコアの構成を表す図である。It is a figure which shows the structure of a rotor core. 電動弁の製造方法を概略的に表す図である。It is a figure which shows roughly the manufacturing method of the electric valve. 電動弁の製造方法を概略的に表す図である。It is a figure which shows roughly the manufacturing method of the electric valve. 電動弁の製造方法を概略的に表す図である。It is a figure which shows roughly the manufacturing method of the electric valve.

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明においては便宜上、図示の状態を基準に各構造の位置関係を表現することがある。また、以下の実施形態およびその変形例について、ほぼ同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, for convenience, the positional relationship of each structure may be expressed with reference to the illustrated state. Further, with respect to the following embodiments and variations thereof, substantially the same components are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.

図１は、実施形態に係る電動弁を表す断面図である。
電動弁１は、図示しない自動車用空調装置の冷凍サイクルに適用される。この冷凍サイクルには、循環する冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器、凝縮された冷媒を絞り膨張させて霧状に送出する膨張弁、霧状の冷媒を蒸発させてその蒸発潜熱により車室内の空気を冷却する蒸発器等が設けられている。電動弁１は、その冷凍サイクルの膨張弁として機能する。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing an electric valve according to an embodiment.
The motorized valve 1 is applied to a refrigerating cycle of an automobile air conditioner (not shown). In this refrigeration cycle, a compressor that compresses the circulating refrigerant, a condenser that condenses the compressed refrigerant, an expansion valve that squeezes and expands the condensed refrigerant and sends it out in the form of a mist, and evaporates the mist-like refrigerant. An evaporator or the like that cools the air in the vehicle interior by the latent heat of evaporation is provided. The motorized valve 1 functions as an expansion valve for the refrigeration cycle.

電動弁１は、弁本体２とモータユニット３とを組み付けて構成される。弁本体２は、弁部を収容したボディ５を有する。ボディ５は、「バルブボディ」として機能する。ボディ５は、第１ボディ６と第２ボディ８とを同軸状に組み付けて構成される。第１ボディ６および第２ボディ８は、ともにステンレス鋼（以下「ＳＵＳ」と表記する）からなる。第２ボディ８には弁座２４が設けられるため、耐摩耗性に優れた材質が選定されている。第１ボディ６は第２ボディ８よりも溶接性に優れ、第２ボディ８は第１ボディ６よりも加工性に優れている。 The motorized valve 1 is configured by assembling a valve main body 2 and a motor unit 3. The valve body 2 has a body 5 that houses the valve portion. The body 5 functions as a "valve body". The body 5 is configured by coaxially assembling the first body 6 and the second body 8. Both the first body 6 and the second body 8 are made of stainless steel (hereinafter referred to as "SUS"). Since the valve seat 24 is provided on the second body 8, a material having excellent wear resistance is selected. The first body 6 has better weldability than the second body 8, and the second body 8 has better workability than the first body 6.

第１ボディ６は、外径が下方に向けて段階的に縮径する段付円筒状をなす。第１ボディ６の上端部の外径がやや縮径され、段差による係止部５２が構成されている。第１ボディ６の下部外周面には、電動弁１を図示しない配管ボディに組み付けるための雄ねじ１０が形成されている。なお、配管ボディには、凝縮器側から延びる配管や、蒸発器につながる配管などが接続されるが、その詳細については説明を省略する。第１ボディ６における雄ねじ１０のやや上方の外周面には、環状溝からなるシール収容部１２が形成され、シールリング１４（Ｏリング）が嵌着されている。 The first body 6 has a stepped cylindrical shape in which the outer diameter is gradually reduced downward. The outer diameter of the upper end portion of the first body 6 is slightly reduced to form a locking portion 52 due to a step. A male screw 10 for assembling the motorized valve 1 to a piping body (not shown) is formed on the lower outer peripheral surface of the first body 6. A pipe extending from the condenser side, a pipe connected to the evaporator, and the like are connected to the pipe body, but the details thereof will be omitted. A seal accommodating portion 12 formed of an annular groove is formed on the outer peripheral surface slightly above the male screw 10 in the first body 6, and a seal ring 14 (O-ring) is fitted therein.

第１ボディ６の下部には、円穴状の凹状嵌合部１６が設けられている。第２ボディ８は有底円筒状をなし、その上部が凹状嵌合部１６に圧入されている。第２ボディ８の下部外周面には環状溝からなるシール収容部１８が形成され、シールリング２０が嵌着されている。第２ボディ８の底部を軸線方向に貫通するように弁孔２２が設けられ、その弁孔２２の上端開口部に弁座２４が形成されている。第２ボディ８の側部に入口ポート２６が設けられ、下部に出口ポート２８が設けられている。第１ボディ６および第２ボディ８の内方に弁室３０が形成されている。入口ポート２６と出口ポート２８とは、弁室３０を介して連通している。 A circular hole-shaped concave fitting portion 16 is provided at the lower portion of the first body 6. The second body 8 has a bottomed cylindrical shape, and the upper portion thereof is press-fitted into the concave fitting portion 16. A seal accommodating portion 18 formed of an annular groove is formed on the lower outer peripheral surface of the second body 8, and a seal ring 20 is fitted therein. A valve hole 22 is provided so as to penetrate the bottom of the second body 8 in the axial direction, and a valve seat 24 is formed at the upper end opening of the valve hole 22. An inlet port 26 is provided on the side of the second body 8, and an exit port 28 is provided on the lower portion. A valve chamber 30 is formed inside the first body 6 and the second body 8. The inlet port 26 and the outlet port 28 communicate with each other via the valve chamber 30.

ボディ５の内方には、モータユニット３のロータ６０から延びる作動ロッド３２が挿通されている。作動ロッド３２は、弁室３０を貫通する。作動ロッド３２は、非磁性金属からなる棒材を切削加工して得られ、その下部にニードル状の弁体３４が一体に設けられている。弁体３４が弁室３０側から弁座２４に着脱することにより弁部を開閉する。 An operating rod 32 extending from the rotor 60 of the motor unit 3 is inserted inside the body 5. The actuating rod 32 penetrates the valve chamber 30. The actuating rod 32 is obtained by cutting a bar made of a non-magnetic metal, and a needle-shaped valve body 34 is integrally provided below the rod. The valve body 34 is attached to and detached from the valve seat 24 from the valve chamber 30 side to open and close the valve portion.

第１ボディ６の上部中央には、ガイド部材３６が立設されている。ガイド部材３６は、非磁性金属からなる管材を段付円筒状に切削加工して得られ、その軸線方向中央部の外周面に雄ねじ３８が形成されている。ガイド部材３６の下端部が大径となっており、その大径部４０が第１ボディ６の上部中央に圧入され、同軸状に固定されている。ガイド部材３６は、その内周面により作動ロッド３２を軸線方向に摺動可能に支持する一方、その外周面によりロータ６０の回転軸６２を回転摺動可能に支持する。 A guide member 36 is erected in the center of the upper part of the first body 6. The guide member 36 is obtained by cutting a pipe material made of a non-magnetic metal into a stepped cylindrical shape, and a male screw 38 is formed on the outer peripheral surface of the central portion in the axial direction thereof. The lower end of the guide member 36 has a large diameter, and the large diameter portion 40 is press-fitted into the center of the upper part of the first body 6 and fixed coaxially. The guide member 36 slidably supports the operating rod 32 in the axial direction by its inner peripheral surface, while the rotary shaft 62 of the rotor 60 is slidably supported by its outer peripheral surface.

作動ロッド３２における弁体３４のやや上方にばね受け４２が設けられ、ガイド部材３６の底部にもばね受け４４が設けられている。ばね受け４２，４４間に、弁体３４を閉弁方向に付勢するスプリング４６（「付勢部材」として機能する）が介装されている。 A spring receiver 42 is provided slightly above the valve body 34 of the operating rod 32, and a spring receiver 44 is also provided at the bottom of the guide member 36. A spring 46 (functioning as an "urging member") that urges the valve body 34 in the valve closing direction is interposed between the spring receivers 42 and 44.

一方、モータユニット３は、ロータ６０とステータ６４とを含む三相ステッピングモータとして構成されている。モータユニット３は、有底円筒状のキャン６６を有し、そのキャン６６の内方にロータ６０を配置し、外方にステータ６４を配置して構成されている。キャン６６は、弁体３４およびその駆動機構が配置される空間を覆うとともにロータ６０を内包する有底円筒状の部材であり、冷媒の圧力が作用する内方の圧力空間（内部空間）と作用しない外方の非圧力空間（外部空間）とを画定する。 On the other hand, the motor unit 3 is configured as a three-phase stepping motor including a rotor 60 and a stator 64. The motor unit 3 has a bottomed cylindrical can 66, a rotor 60 is arranged inside the can 66, and a stator 64 is arranged outside the can 66. The can 66 is a bottomed cylindrical member that covers the space in which the valve body 34 and its drive mechanism are arranged and contains the rotor 60, and acts with the inner pressure space (internal space) on which the pressure of the refrigerant acts. It defines the outside non-pressure space (external space).

キャン６６は、非磁性金属（本実施形態ではＳＵＳ）からなり、その下部が第１ボディ６の上端部に外挿されるようにして同軸状に組み付けられている。キャン６６は、その下端が係止部５２に係止されることによりその挿入量が規制される。キャン６６の下端と第１ボディ６との境界に沿って全周溶接が施されることにより（図示略）、ボディ５とキャン６６との固定およびシールが実現されている。ボディ５とキャン６６とに囲まれた空間が、上記圧力空間を形成している。 The can 66 is made of a non-magnetic metal (SUS in this embodiment), and is coaxially assembled so that the lower portion thereof is externally inserted into the upper end portion of the first body 6. The insertion amount of the can 66 is restricted by locking the lower end of the can 66 with the locking portion 52. By performing full-circle welding along the boundary between the lower end of the can 66 and the first body 6 (not shown), fixing and sealing of the body 5 and the can 66 are realized. The space surrounded by the body 5 and the can 66 forms the pressure space.

ステータ６４は、積層コア７０の内周部に複数の突極を等間隔に配置して構成される。積層コア７０は、環状のコアが軸線方向に積層されて構成される。各突極には、コイル７３（電磁コイル）が装着されたボビン７４が組み付けられている。これらコイル７３およびボビン７４により「コイルユニット７５」が構成される。本実施形態では、三相電流を供給するための３つのコイルユニット７５が、積層コア７０の中心軸に対して１２０度ごとに設けられている（詳細後述）。 The stator 64 is configured by arranging a plurality of salient poles at equal intervals on the inner peripheral portion of the laminated core 70. The laminated core 70 is configured by laminating annular cores in the axial direction. A bobbin 74 to which a coil 73 (electromagnetic coil) is mounted is attached to each salient pole. The coil 73 and the bobbin 74 constitute a "coil unit 75". In this embodiment, three coil units 75 for supplying a three-phase current are provided every 120 degrees with respect to the central axis of the laminated core 70 (details will be described later).

ステータ６４は、モータユニット３のケース７６と一体に設けられている。すなわち、ケース７６は、耐食性を有する樹脂材の射出成形（「インサート成形」又は「モールド成形」ともいう）により得られる。ステータ６４は、その射出成形によるモールド樹脂によって被覆されている。ケース７６は、そのモールド樹脂からなる。以下、ステータ６４とケース７６とのモールド成形品を「ステータユニット７８」とも称する。 The stator 64 is provided integrally with the case 76 of the motor unit 3. That is, the case 76 is obtained by injection molding (also referred to as "insert molding" or "mold molding") of a resin material having corrosion resistance. The stator 64 is covered with a mold resin obtained by injection molding thereof. The case 76 is made of the molded resin. Hereinafter, the molded product of the stator 64 and the case 76 is also referred to as a “stator unit 78”.

ステータユニット７８は、中空構造を有し、キャン６６を同軸状に挿通しつつボディ５に組み付けられている。第１ボディ６における係止部５２のやや下方の外周面には、環状溝からなるシール収容部８０が形成され、シールリング８２（Ｏリング）が嵌着されている。第１ボディ６の上部外周面とケース７６の下部内周面とに間にシールリング８２が介装されることにより、キャン６６とステータ６４との間隙への外部雰囲気（水など）の侵入が防止されている。 The stator unit 78 has a hollow structure and is assembled to the body 5 while the can 66 is coaxially inserted. A seal accommodating portion 80 formed of an annular groove is formed on the outer peripheral surface slightly below the locking portion 52 in the first body 6, and a seal ring 82 (O-ring) is fitted therein. By interposing the seal ring 82 between the upper outer peripheral surface of the first body 6 and the lower inner peripheral surface of the case 76, external atmosphere (water, etc.) can enter the gap between the can 66 and the stator 64. It is prevented.

ロータ６０は、回転軸６２に組み付けられた円筒状のロータコア１０２と、ロータコア１０２の外周面に設けられたロータマグネット１０４と、ロータコア１０２の上端面に設けられたセンサマグネット１０６を備える。ロータコア１０２は、回転軸６２に組み付けられている。ロータマグネット１０４は、その周方向に複数極に磁化（着磁）されている。センサマグネット１０６も複数極に磁化（着磁）されている。ロータマグネット１０４およびセンサマグネット１０６は、ロータコア１０２に一体成型されたマグネット部に後工程で着磁して得られたものであるが、その詳細については後述する。 The rotor 60 includes a cylindrical rotor core 102 assembled on the rotation shaft 62, a rotor magnet 104 provided on the outer peripheral surface of the rotor core 102, and a sensor magnet 106 provided on the upper end surface of the rotor core 102. The rotor core 102 is assembled to the rotating shaft 62. The rotor magnet 104 is magnetized (magnetized) to a plurality of poles in its circumferential direction. The sensor magnet 106 is also magnetized (magnetized) to a plurality of poles. The rotor magnet 104 and the sensor magnet 106 are obtained by magnetizing a magnet portion integrally molded with the rotor core 102 in a subsequent process, and the details thereof will be described later.

回転軸６２は、有底円筒状の円筒軸であり、その開口端を下にしてガイド部材３６に外挿されている。回転軸６２の下部内周面に雌ねじ１０８が形成され、ガイド部材３６の雄ねじ３８と噛合している。これらのねじ部によるねじ送り機構１０９によって、ロータ６０の回転運動が作動ロッド３２の軸線運動に変換される。それにより弁体３４が軸線方向、つまり弁部の開閉方向に移動（昇降）する。 The rotating shaft 62 is a bottomed cylindrical cylindrical shaft, and is extrapolated to the guide member 36 with its open end facing down. A female screw 108 is formed on the lower inner peripheral surface of the rotating shaft 62 and meshes with the male screw 38 of the guide member 36. The screw feed mechanism 109 by these screw portions converts the rotational movement of the rotor 60 into the axial movement of the operating rod 32. As a result, the valve body 34 moves (elevates) in the axial direction, that is, in the opening / closing direction of the valve portion.

作動ロッド３２の上部が縮径され、その縮径部１１０が回転軸６２の底部１１２を貫通している。縮径部１１０の先端部には環状のストッパ１１４が固定されている。一方、縮径部１１０の基端と底部１１２との間には、作動ロッド３２を下方（つまり閉弁方向）に付勢するスプリング１１６が介装されている。このような構成により、開弁時には、ストッパ１１４が底部１１２に係止される態様で作動ロッド３２がロータ６０と一体変位する。一方、閉弁時には、弁体３４が弁座２４から受ける反力によりスプリング１１６が押し縮められる。このときのスプリング１１６の弾性反力により弁体３４を弁座２４に押し付けることができ、弁体３４の着座性能（弁閉性能）を高められる。 The upper portion of the operating rod 32 is reduced in diameter, and the reduced diameter portion 110 penetrates the bottom portion 112 of the rotating shaft 62. An annular stopper 114 is fixed to the tip of the reduced diameter portion 110. On the other hand, a spring 116 that urges the operating rod 32 downward (that is, in the valve closing direction) is interposed between the base end of the reduced diameter portion 110 and the bottom portion 112. With such a configuration, when the valve is opened, the operating rod 32 is integrally displaced with the rotor 60 in such a manner that the stopper 114 is locked to the bottom 112. On the other hand, when the valve is closed, the spring 116 is compressed by the reaction force received by the valve body 34 from the valve seat 24. The elastic reaction force of the spring 116 at this time can press the valve body 34 against the valve seat 24, and the seating performance (valve closing performance) of the valve body 34 can be improved.

モータユニット３は、キャン６６の外側に回路基板１１８を有する。回路基板１１８は、ケース７６の内方に固定されている。本実施形態では、回路基板１１８の下面に制御部や通信部として機能する各種回路が実装されている。具体的には、モータを駆動するための駆動回路、駆動回路に制御信号を出力する制御回路（マイクロコンピュータ）、制御回路が外部装置と通信するための通信回路、各回路およびモータ（コイル）に電力を供給するための電源回路等が実装されている。ケース７６の上端は、蓋体７７により閉止されている。ケース７６における蓋体７７の下方の空間に回路基板１１８が配設されている。 The motor unit 3 has a circuit board 118 on the outside of the can 66. The circuit board 118 is fixed to the inside of the case 76. In this embodiment, various circuits that function as a control unit and a communication unit are mounted on the lower surface of the circuit board 118. Specifically, the drive circuit for driving the motor, the control circuit (microcomputer) for outputting the control signal to the drive circuit, the communication circuit for the control circuit to communicate with the external device, each circuit and the motor (coil). A power supply circuit or the like for supplying electric power is mounted. The upper end of the case 76 is closed by the lid 77. The circuit board 118 is arranged in the space below the lid 77 in the case 76.

回路基板１１８におけるセンサマグネット１０６との対向面には、磁気センサ１１９が設けられている。磁気センサ１１９は、キャン６６の底部端壁を介してセンサマグネット１０６と軸線方向に対向する。ロータ６０の回転に伴ってセンサマグネット１０６による磁束が変化する。磁気センサ１１９は、この磁束の変化を捉えることでロータ６０の変位量（本実施形態ではロータ６０の回転角度）を検出する。制御部は、そのロータ６０の変位量に基づいて弁体３４の軸線方向位置ひいては弁開度を算出する。 A magnetic sensor 119 is provided on the surface of the circuit board 118 facing the sensor magnet 106. The magnetic sensor 119 faces the sensor magnet 106 in the axial direction via the bottom end wall of the can 66. The magnetic flux generated by the sensor magnet 106 changes as the rotor 60 rotates. The magnetic sensor 119 detects the displacement amount of the rotor 60 (rotation angle of the rotor 60 in this embodiment) by capturing the change in the magnetic flux. The control unit calculates the axial position of the valve body 34 and thus the valve opening degree based on the displacement amount of the rotor 60.

それぞれのボビン７４からはコイル７３につながる一対の端子１１７が延出し、回路基板１１８に接続されている。回路基板１１８からは電源端子、グランド端子および通信端子（これらを総称して「接続端子８１」ともいう）が延出し、それぞれケース７６の側壁を貫通して外部に引き出されている。ケース７６の側部にコネクタ部７９が一体に設けられ、そのコネクタ部７９の内方に接続端子８１が配置されている。 A pair of terminals 117 connected to the coil 73 extend from each bobbin 74 and are connected to the circuit board 118. A power supply terminal, a ground terminal, and a communication terminal (collectively referred to as “connection terminal 81”) extend from the circuit board 118, and each of them penetrates the side wall of the case 76 and is drawn out to the outside. A connector portion 79 is integrally provided on the side portion of the case 76, and a connection terminal 81 is arranged inside the connector portion 79.

図２は、ステータ６４およびその周辺の構成を表す図である。（Ａ）は図１のＡ－Ａ矢視断面に対応し、ステータユニット７８の断面図である。（Ｂ）はステータ６４のみ（樹脂モールド前の状態）を表す図である。なお、図２（Ａ）には参考のため、キャン６６およびロータ６０を示している（二点鎖線参照）。 FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the stator 64 and its surroundings. (A) corresponds to the cross section taken along the line AA of FIG. 1, and is a cross-sectional view of the stator unit 78. (B) is a figure showing only the stator 64 (state before resin molding). Note that FIG. 2A shows the can 66 and the rotor 60 for reference (see the alternate long and short dash line).

モータユニット３が三相のモータであるため、図２（Ａ）に示すように、ロータ６０の軸線Ｌの周りに等間隔でコイルユニット７５が設けられている。図２（Ｂ）にも示すように、積層コア７０の内周部に軸線Ｌに対して１２０度の間隔でスロット１２０ａ～１２０ｃ（これらを特に区別しないときは「スロット１２０」と総称する）が設けられている。各スロット１２０には、その中央から半径方向内向きに突出する突極１２２ａ～１２２ｃ（「突極１２２」と総称する）が形成され、それぞれＵ相コイル７３ａ、Ｖ相コイル７３ｂ、Ｗ相コイル７３ｃ（「コイル７３」と総称する）が組み付けられている。互いに隣接するスロット１２０の間にも、横断面Ｕ字状のスリット１２４が形成され、磁路の最適化が図られている。 Since the motor unit 3 is a three-phase motor, as shown in FIG. 2A, coil units 75 are provided around the axis L of the rotor 60 at equal intervals. As shown in FIG. 2B, slots 120a to 120c (collectively referred to as “slot 120” when these are not particularly distinguished) are provided at intervals of 120 degrees with respect to the axis L on the inner peripheral portion of the laminated core 70. It is provided. In each slot 120, salient poles 122a to 122c (collectively referred to as “protruding poles 122”) projecting inward in the radial direction from the center thereof are formed, and U-phase coils 73a, V-phase coils 73b, and W-phase coils 73c are formed, respectively. (Generally referred to as "coil 73") is assembled. A slit 124 having a U-shaped cross section is also formed between the slots 120 adjacent to each other to optimize the magnetic path.

ロータマグネット１０４は、キャン６６を介して突極１２２ａ～１２２ｃと対向する。本実施形態では図２（Ａ）に示すように、ロータマグネット１０４が１０極に磁化されているが、その極数については適宜設定できる。 The rotor magnet 104 faces the salient poles 122a to 122c via the can 66. In this embodiment, as shown in FIG. 2A, the rotor magnet 104 is magnetized to 10 poles, but the number of poles can be appropriately set.

次に、ロータ６０におけるマグネットの構成について詳細に説明する。
図３は、ロータ６０の構成を表す図である。（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は平面図、（Ｄ）は（Ｃ）のＢ－Ｂ矢視断面図である。図中の「Ｎ」はＮ極、「Ｓ」はＳ極を示す。なお、同図においては、説明の便宜上、回転軸６２（図１参照）の表記を省略している。 Next, the configuration of the magnet in the rotor 60 will be described in detail.
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the rotor 60. (A) is a perspective view, (B) is a front view, (C) is a plan view, and (D) is a sectional view taken along the line BB of (C). In the figure, "N" indicates N pole and "S" indicates S pole. In the figure, for convenience of explanation, the notation of the rotating shaft 62 (see FIG. 1) is omitted.

ロータ６０は、ロータコア１０２の外周面に沿ってロータマグネット１０４を有し、ロータコア１０２の軸端部にセンサマグネット１０６を有する（図３（Ａ），（Ｄ））。ロータマグネット１０４は円筒状をなし、外周面１０極着磁とされている（図３（Ｂ），（Ｃ））。一方、センサマグネット１０６は環状をなし、平面２極着磁とされている。 The rotor 60 has a rotor magnet 104 along the outer peripheral surface of the rotor core 102, and has a sensor magnet 106 at the shaft end of the rotor core 102 (FIGS. 3A and 3D). The rotor magnet 104 has a cylindrical shape and is magnetized with 10 poles on the outer peripheral surface (FIGS. 3 (B) and 3 (C)). On the other hand, the sensor magnet 106 has an annular shape and is magnetized with two plane poles.

図４は、ロータコア１０２の構成を表す図である。（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は平面図、（Ｄ）は（Ｃ）のＣ－Ｃ矢視断面図である。
ロータコア１０２は、円筒状の磁性金属（磁性体）からなる。ロータコア１０２の軸線方向中央には、その外周面に沿って環状溝１４０が形成されている（図４（Ａ），（Ｂ））。ロータコア１０２の軸端部１４２（上端開口部）の内径がやや縮小されており、回転軸６２（図１参照）に組み付ける際の軸線方向のストッパを構成している（図４（Ｄ））。軸端部１４２の上面にも環状溝１４４が形成されている（図４（Ｃ），（Ｄ））。 FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the rotor core 102. (A) is a perspective view, (B) is a front view, (C) is a plan view, and (D) is a sectional view taken along the line CC of (C).
The rotor core 102 is made of a cylindrical magnetic metal (magnetic material). An annular groove 140 is formed at the center of the rotor core 102 in the axial direction along the outer peripheral surface thereof (FIGS. 4A and 4B). The inner diameter of the shaft end portion 142 (upper end opening) of the rotor core 102 is slightly reduced to form a stopper in the axial direction when assembling to the rotating shaft 62 (see FIG. 1) (FIG. 4 (D)). An annular groove 144 is also formed on the upper surface of the shaft end portion 142 (FIGS. 4 (C) and 4 (D)).

図３（Ｄ）に示したように、ロータマグネット１０４の内周面が環状溝１４０に嵌合し、センサマグネット１０６の下面が環状溝１４４に嵌合している。すなわち、環状溝１４０は、ロータコア１０２からのロータマグネット１０４の脱落を防止する脱落防止構造として機能する。同様に、環状溝１４４は、ロータコア１０２からのセンサマグネット１０６の脱落を防止する脱落防止構造として機能する。 As shown in FIG. 3D, the inner peripheral surface of the rotor magnet 104 is fitted in the annular groove 140, and the lower surface of the sensor magnet 106 is fitted in the annular groove 144. That is, the annular groove 140 functions as a dropout prevention structure for preventing the rotor magnet 104 from falling off from the rotor core 102. Similarly, the annular groove 144 functions as a dropout prevention structure for preventing the sensor magnet 106 from falling off from the rotor core 102.

次に、ロータ６０の製造工程を中心に電動弁１の製造方法について説明する。
図５～図７は、電動弁１の製造方法を概略的に表す図である。図５（Ａ）～（Ｃ）は、ロータ６０の製造過程におけるマグネット部成形工程を示す。図６は、ロータ６０の製造過程における着磁工程を示す。図７（Ａ）～（Ｃ）は、電動弁１の組付工程を示す。 Next, a method of manufacturing the motorized valve 1 will be described with a focus on the manufacturing process of the rotor 60.
5 to 7 are diagrams schematically showing a method of manufacturing the motorized valve 1. 5 (A) to 5 (C) show a magnet portion forming process in the manufacturing process of the rotor 60. FIG. 6 shows a magnetizing process in the manufacturing process of the rotor 60. 7 (A) to 7 (C) show an assembly process of the motorized valve 1.

電動弁１の製造においては、ステータユニット７８と内機部品１３０とが個別に組み立てられる（図７（Ｃ）参照）。内機部品１３０は、冷媒の圧力が作用する部品であり、ボディ５、キャン６６およびそれらに収容されるロータ６０等の部品を含む。 In the manufacture of the motorized valve 1, the stator unit 78 and the internal unit component 130 are individually assembled (see FIG. 7C). The internal unit component 130 is a component on which the pressure of the refrigerant acts, and includes parts such as a body 5, a can 66, and a rotor 60 housed therein.

ロータ６０の製造においては、まず、ロータコア１０２を作製する。ロータコア１０２は、ＳＵＳ４３０等の磁性体を切削加工して得られる（コア成形工程）。 In the manufacture of the rotor 60, first, the rotor core 102 is manufactured. The rotor core 102 is obtained by cutting a magnetic material such as SUS430 (core forming step).

続いて、ロータコア１０２を母材として磁性材料を付着させる金型成形により、マグネット部を形成する（マグネット部成形工程：図５）。具体的には、金型１５０にロータコア１０２をセットし、ボンド磁石を射出成形する。ボンド磁石は、例えば希土類系の磁性粉末を樹脂バインダ（熱可塑性樹脂）にて結合するなどして得られるものである。 Subsequently, a magnet portion is formed by molding a mold using the rotor core 102 as a base material and adhering a magnetic material (magnet portion molding step: FIG. 5). Specifically, the rotor core 102 is set in the mold 150, and the bond magnet is injection-molded. Bonded magnets are obtained, for example, by bonding rare earth-based magnetic powders with a resin binder (thermoplastic resin).

金型１５０は、第１金型１５２および第２金型１５４を含む。第１金型１５２には、ロータコア１０２の内周面と相補形状の外周面を有する支持部１５６が突設されている。ロータコア１０２は、その支持部１５６を軸芯として挿通しつつ第１金型１５２に取り付けられる（図５（Ａ））。そして、第１金型１５２に第２金型１５４を組み付ける。 The mold 150 includes a first mold 152 and a second mold 154. The first mold 152 is provided with a support portion 156 having an outer peripheral surface having a complementary shape to the inner peripheral surface of the rotor core 102. The rotor core 102 is attached to the first mold 152 while inserting the support portion 156 as a shaft core (FIG. 5A). Then, the second mold 154 is assembled to the first mold 152.

第１金型１５２と第２金型１５４とにより形成されるチャンバは、ロータマグネット部成形領域１６０とセンサマグネット部成形領域１６２を含む（図５（Ｂ））。第２金型１５４には、これらのマグネット部成形領域につながる射出通路１５８が設けられている。
ボンド磁石の射出成形により、ロータコア１０２に対してマグネット部１７０（つまりロータマグネット部１７２およびセンサマグネット部１７４）が一体に形成される（図５（Ｃ））。 The chamber formed by the first mold 152 and the second mold 154 includes a rotor magnet portion molding region 160 and a sensor magnet portion molding region 162 (FIG. 5B). The second mold 154 is provided with an injection passage 158 connected to these magnet portion molding regions.
By injection molding of the bond magnet, the magnet portion 170 (that is, the rotor magnet portion 172 and the sensor magnet portion 174) is integrally formed with the rotor core 102 (FIG. 5 (C)).

図示のように、ロータマグネット部成形領域１６０とセンサマグネット部成形領域１６２とは軸線方向に離隔している。そのため、ロータマグネット部１７２とセンサマグネット部１７４とが、ロータコア１０２を介して軸線方向に離隔する。環状溝１４０，１４４に入り込んだ磁性材料（ボンド磁石）が硬化することで、ロータマグネット部１７２およびセンサマグネット部１７４がロータコア１０２にしっかりと固定される。 As shown in the figure, the rotor magnet portion molding region 160 and the sensor magnet portion molding region 162 are separated from each other in the axial direction. Therefore, the rotor magnet portion 172 and the sensor magnet portion 174 are separated from each other in the axial direction via the rotor core 102. By curing the magnetic material (bonded magnet) that has entered the annular grooves 140 and 144, the rotor magnet portion 172 and the sensor magnet portion 174 are firmly fixed to the rotor core 102.

続いて、ロータコア１０２のマグネット部１７０に着磁する（着磁工程：図６）。この着磁工程では、ロータマグネット部１７２に半径方向に対向するように１０極分の着磁ヨーク１８０が配置され、センサマグネット部１７４と軸線方向に対向するように２極分の着磁ヨーク１８２が配置される。これらの着磁ヨーク１８０，１８２に通電して磁界を印加することにより着磁がなされ、ロータマグネット部１７２がロータマグネット１０４となり、センサマグネット部１７４がセンサマグネット１０６となる。なお、本実施形態では、着磁ヨーク１８０，１８２の一方を先に通電し、他方を後に通電する。それにより、着磁工程における磁気干渉を防止している。その後、ロータコア１０２と回転軸６２とを組み付けることによりロータ６０が得られる。 Subsequently, the magnet portion 170 of the rotor core 102 is magnetized (magnetization step: FIG. 6). In this magnetizing step, a magnetizing yoke 180 for 10 poles is arranged so as to face the rotor magnet portion 172 in the radial direction, and a magnetizing yoke 182 for 2 poles is arranged so as to face the sensor magnet portion 174 in the axial direction. Is placed. Magnetization is performed by energizing these magnetizing yokes 180 and 182 and applying a magnetic field, and the rotor magnet portion 172 becomes the rotor magnet 104 and the sensor magnet portion 174 becomes the sensor magnet 106. In this embodiment, one of the magnetizing yokes 180 and 182 is energized first, and the other is energized later. This prevents magnetic interference in the magnetizing process. After that, the rotor 60 is obtained by assembling the rotor core 102 and the rotating shaft 62.

電動弁１の組付工程では、ボディ５に作動ロッド３２とガイド部材３６を組み付けた組立体に対し、ロータ６０を組み付ける（図７（Ａ））。ロータ６０をガイド部材３６に組み付けた状態で、作動ロッド３２の上端部にストッパ１１４を圧入する。そして、ロータ６０を覆うようにキャン６６を取り付け、キャン６６の下端部をボディ５の上端部に溶接することで内機部品１３０を得る（図７（Ｂ），（Ｃ））。さらに、ステータユニット７８をキャン６６に被せるようにしてボディ５に組み付けることにより電動弁１が得られる（図７（Ｃ））。 In the assembly process of the motorized valve 1, the rotor 60 is assembled to the assembly in which the operating rod 32 and the guide member 36 are assembled to the body 5 (FIG. 7A). With the rotor 60 assembled to the guide member 36, the stopper 114 is press-fitted into the upper end of the operating rod 32. Then, the can 66 is attached so as to cover the rotor 60, and the lower end portion of the can 66 is welded to the upper end portion of the body 5 to obtain the internal machine component 130 (FIGS. 7B and 7C). Further, the motorized valve 1 is obtained by assembling the stator unit 78 to the body 5 so as to cover the can 66 (FIG. 7 (C)).

図１に戻り、以上のように構成された電動弁１は、モータユニット３の駆動制御によってその弁開度を調整可能な電動膨張弁として機能する。すなわち、図示しない外部装置からの指令に基づき、制御部は、目標開度を実現するための制御量（モータの駆動ステップ数）を設定し、これを実現するための駆動信号を駆動回路に出力する。駆動回路は、各コイル７３に設定されたタイミングで三相の駆動電流（駆動パルス）を供給する。それにより、ロータ６０が高分解能にて回転する。このとき、弁体３４が弁座２４から離間した開弁状態であれば、スプリング１１６の付勢力によりストッパ１１４が回転軸６２に当接し、作動ロッド３２ひいては弁体３４が、ロータ６０と一体に動作する。 Returning to FIG. 1, the motorized valve 1 configured as described above functions as an electric expansion valve whose valve opening degree can be adjusted by drive control of the motor unit 3. That is, based on a command from an external device (not shown), the control unit sets a control amount (number of motor drive steps) for achieving the target opening degree, and outputs a drive signal for achieving this to the drive circuit. do. The drive circuit supplies a three-phase drive current (drive pulse) at a timing set for each coil 73. As a result, the rotor 60 rotates with high resolution. At this time, if the valve body 34 is in the valve open state separated from the valve seat 24, the stopper 114 abuts on the rotating shaft 62 due to the urging force of the spring 116, and the operating rod 32 and thus the valve body 34 are integrated with the rotor 60. Operate.

ロータ６０は、ガイド部材３６との間のねじ送り機構１０９により上下方向に動作する。つまり、弁体３４が弁部の開閉方向に並進し、弁部の開度が設定開度に調整される。このねじ送り機構１０９は、ロータ６０の軸線周りの回転運動を作動ロッド３２の軸線運動（直進運動）に変換し、弁体３４を弁部の開閉方向に駆動する。電動弁１が配管ボディに取り付けられて膨張弁として機能するとき、弁部は小開度に制御される。 The rotor 60 operates in the vertical direction by the screw feed mechanism 109 between the rotor 60 and the guide member 36. That is, the valve body 34 translates in the opening / closing direction of the valve portion, and the opening degree of the valve portion is adjusted to the set opening degree. The screw feed mechanism 109 converts the rotary motion around the axis of the rotor 60 into the axial motion (straight motion) of the operating rod 32, and drives the valve body 34 in the opening / closing direction of the valve portion. When the motorized valve 1 is attached to the piping body and functions as an expansion valve, the valve portion is controlled to a small opening degree.

制御部は、磁気センサ１１９の検出信号に基づいてセンサマグネット１０６の回転角度（ロータ６０の回転角度）を検出し、弁開度を算出できる。なお、磁気センサによりセンサマグネットの回転角度を検出する原理については、例えば特許文献１にも記載のように公知であるため、その詳細な説明は省略する。 The control unit can detect the rotation angle of the sensor magnet 106 (rotation angle of the rotor 60) based on the detection signal of the magnetic sensor 119 and calculate the valve opening degree. Since the principle of detecting the rotation angle of the sensor magnet by the magnetic sensor is known as described in Patent Document 1, for example, a detailed description thereof will be omitted.

以上説明したように、本実施形態によれば、ロータコア１０２を母材としてロータマグネット部１７２およびセンサマグネット部１７４が一体成型される。その後、各マグネット部に着磁がなされてロータマグネット１０４およびセンサマグネット１０６が形成される。すなわち、従来のようにセンサマグネットをロータコアに位置決めしながら固定するといった工程がなくなり、ロータマグネット１０４とセンサマグネット１０６との位置関係が、共通の着磁工程で決まる。このため、ロータマグネット１０４に対するセンサマグネット１０６の位置決め精度を簡易に向上できる。 As described above, according to the present embodiment, the rotor magnet portion 172 and the sensor magnet portion 174 are integrally molded using the rotor core 102 as a base material. After that, each magnet portion is magnetized to form the rotor magnet 104 and the sensor magnet 106. That is, the process of fixing the sensor magnet while positioning it on the rotor core as in the conventional case is eliminated, and the positional relationship between the rotor magnet 104 and the sensor magnet 106 is determined by a common magnetizing process. Therefore, the positioning accuracy of the sensor magnet 106 with respect to the rotor magnet 104 can be easily improved.

また、センサマグネット部をボンド磁石の射出成形にて得るため、複雑な形状であっても成形し易い。すなわち、センサマグネットの形状を自由に設計できる。さらに、ロータマグネット１０４とセンサマグネット１０６とをロータコア１０２を介して軸線方向に離隔させることで、ロータマグネット１０４が無用に大きくならないようにされている。 Further, since the sensor magnet portion is obtained by injection molding of a bond magnet, it is easy to mold even a complicated shape. That is, the shape of the sensor magnet can be freely designed. Further, the rotor magnet 104 and the sensor magnet 106 are separated from each other in the axial direction via the rotor core 102 so that the rotor magnet 104 does not become unnecessarily large.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はその特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々の変形が可能であることはいうまでもない。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the specific embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention. Nor.

上記実施形態では、ロータ６０においてロータコア１０２と回転軸６２とを別部材にて構成する例を示した。変形例においては、ロータコアと回転軸とを一体成形し、その内周面にねじ部（雌ねじ１０８）を設けてもよい。その場合、ロータコアがねじ送り機構としても機能する。ただし、ロータコアにマグネット部を一体成型することを考慮すると、ロータコアを金型にセットする際にねじ部が邪魔になる可能性がある。そのため、上記実施形態のように両者は別体であるほうが好ましい。 In the above embodiment, an example is shown in which the rotor core 102 and the rotating shaft 62 are made of separate members in the rotor 60. In the modified example, the rotor core and the rotating shaft may be integrally molded, and a threaded portion (female thread 108) may be provided on the inner peripheral surface thereof. In that case, the rotor core also functions as a screw feed mechanism. However, considering that the magnet portion is integrally molded with the rotor core, the screw portion may become an obstacle when setting the rotor core in the mold. Therefore, it is preferable that the two are separate bodies as in the above embodiment.

上記実施形態では、開弁状態においてロータ６０と作動ロッド３２とを軸線方向に一体変位させる構成を示した。すなわち、ロータ６０が作動ロッド３２を同軸状に支持し、ロータ６０そのものが軸線方向に変位する構成とした。変形例においては、特許文献１にも記載のように、ロータの位置を軸線方向に固定する構成を採用してもよい。すなわち、ロータと一体に回転するシャフトと、弁体を一体に有するドライバとを軸線方向に接続し、作動ロッドを構成してもよい。ドライバは、シャフトと一体に回転するが、軸線方向には相対変位可能とされる。ロータの回転運動は、ねじ送り機構によってドライバの軸線運動に変換される。 In the above embodiment, the configuration in which the rotor 60 and the operating rod 32 are integrally displaced in the axial direction in the valve open state is shown. That is, the rotor 60 supports the operating rod 32 coaxially, and the rotor 60 itself is displaced in the axial direction. In the modified example, as described in Patent Document 1, a configuration in which the position of the rotor is fixed in the axial direction may be adopted. That is, a shaft that rotates integrally with the rotor and a driver that integrally has a valve body may be connected in the axial direction to form an operating rod. The driver rotates integrally with the shaft, but is capable of relative displacement in the axial direction. The rotary motion of the rotor is converted into the axial motion of the driver by the screw feed mechanism.

上記実施形態では、磁気センサがロータの回転量（回転角度）を検出し、制御部がその回転量に基づき作動ロッドの軸線方向変位（弁体のストローク、つまり弁部の開度）を算出する例を示した。変形例においては、磁気センサがロータの軸線方向変位（つまり作動ロッドの軸線方向変位）を直接検出し、制御部がその変位に基づき弁体のストローク（つまり弁部の開度）を算出してもよい。すなわち、磁気センサはロータの変位量（つまりセンサマグネットの変位量）を検出するものであればよい。 In the above embodiment, the magnetic sensor detects the rotation amount (rotation angle) of the rotor, and the control unit calculates the axial displacement of the operating rod (the stroke of the valve body, that is, the opening degree of the valve portion) based on the rotation amount. An example is shown. In the modified example, the magnetic sensor directly detects the axial displacement of the rotor (that is, the axial displacement of the operating rod), and the control unit calculates the stroke of the valve body (that is, the opening degree of the valve portion) based on the displacement. It is also good. That is, the magnetic sensor may detect the displacement amount of the rotor (that is, the displacement amount of the sensor magnet).

上記実施形態では、マグネット部成形工程において磁性材料を射出成形する例を示したが、鍛造や押出成形その他の金型成形を採用してもよい。すなわち、磁性材料を一体成型するものであればよい。 In the above embodiment, an example in which a magnetic material is injection-molded in the magnet portion molding step is shown, but forging, extrusion molding, or other mold molding may be adopted. That is, any material may be used as long as it is integrally molded with a magnetic material.

上記実施形態では、センサマグネット１０６を上下１層の平面２極着磁とする構成を例示した。変形例においては、センサマグネット１０６を上下２層着磁とし、上層と下層で磁極を反転させてもよい。このような構成により、磁力の強化を図ることができる。 In the above embodiment, the configuration in which the sensor magnet 106 is magnetized by two planes with one upper and lower layer is exemplified. In the modified example, the sensor magnet 106 may be magnetized in two upper and lower layers, and the magnetic poles may be inverted in the upper layer and the lower layer. With such a configuration, the magnetic force can be strengthened.

上記実施形態では、マグネット部１７０の着磁工程（図６参照）において、着磁ヨーク１８０，１８２の一方を先に通電し、他方を後に通電する例を示した。変形例においては、これらを同時に通電してもよい。 In the above embodiment, in the magnetizing step of the magnet portion 170 (see FIG. 6), one of the magnetizing yokes 180 and 182 is energized first, and the other is energized later. In the modified example, these may be energized at the same time.

上記実施形態では、磁気センサ１１９をセンサマグネット１０６と軸線方向に対向させる構成を例示した（図１参照）。変形例においては、センサマグネットの側方（径方向外側）に磁気センサを配置してもよい。すなわち、両者を径方向に対向させてもよい。センサマグネットの外周面に着磁してもよい。その極数については、例えば２極とするなど適宜設定できる。 In the above embodiment, a configuration in which the magnetic sensor 119 faces the sensor magnet 106 in the axial direction is exemplified (see FIG. 1). In the modified example, the magnetic sensor may be arranged on the side (diametrically outside) of the sensor magnet. That is, both may face each other in the radial direction. It may be magnetized on the outer peripheral surface of the sensor magnet. The number of poles can be appropriately set, for example, two poles.

上記実施形態では、ロータマグネット１０４とセンサマグネット１０６とが軸線方向に離隔する構成を例示した。変形例においては、ロータマグネットとセンサマグネットとを一体に構成してもよい。マグネット部成形工程において、ロータマグネット部とセンサマグネット部とを一体成形してもよい。その場合、磁気センサが磁束を確実に検出できるよう、センサマグネットの面積（外径）を大きくしてもよい。センサマグネットがロータコアの外周にはみ出すことになるため、センサマグネットとロータマグネットを射出成形しやすくなる。 In the above embodiment, the configuration in which the rotor magnet 104 and the sensor magnet 106 are separated from each other in the axial direction is exemplified. In the modified example, the rotor magnet and the sensor magnet may be integrally configured. In the magnet portion molding step, the rotor magnet portion and the sensor magnet portion may be integrally molded. In that case, the area (outer diameter) of the sensor magnet may be increased so that the magnetic sensor can reliably detect the magnetic flux. Since the sensor magnet protrudes from the outer periphery of the rotor core, the sensor magnet and the rotor magnet can be easily injection-molded.

上記実施形態では述べなかったが、バルブボディと配管ボディとを合わせて「電動弁のボディ」としてもよい。 Although not described in the above embodiment, the valve body and the piping body may be combined to form an “electric valve body”.

各実施形態では、ステータのコアとして積層コア（積層磁心）を例示した。変形例においては、圧粉コアその他のコアを採用してもよい。圧粉コアは、「圧粉磁心」とも呼ばれ、軟磁性材料を粉末にし、非導電性の樹脂等でコーティングした紛体と、樹脂バインダとを混練し、圧縮成型・加熱することで得られる。 In each embodiment, a laminated core (laminated magnetic core) is exemplified as the core of the stator. In the modified example, a dust core or other core may be adopted. The dust core is also called a "powder magnetic core", and is obtained by kneading a powder obtained by powdering a soft magnetic material and coating it with a non-conductive resin or the like and a resin binder, and compression molding and heating.

各実施形態では、回路基板の下面に駆動回路、制御回路、通信回路および電源回路が実装される構成を例示したが、実装される回路については適宜変更できる。例えば、駆動回路および電源回路を実装する一方、制御回路を電動弁の外部に設置してもよい。また、各回路を回路基板の上面に実装してもよい。 In each embodiment, a configuration in which a drive circuit, a control circuit, a communication circuit, and a power supply circuit are mounted on the lower surface of a circuit board is illustrated, but the mounted circuit can be appropriately changed. For example, the drive circuit and the power supply circuit may be mounted, while the control circuit may be installed outside the motorized valve. Further, each circuit may be mounted on the upper surface of the circuit board.

各実施形態では、モータユニットとして、ＰＭ型ステッピングモータを採用したが、ハイブリッド型ステッピングモータを採用してもよい。また、上記実施形態では、モータユニットを三相モータとしたが、二相，四相、五相などその他のモータとしてもよい。ステータにおける電磁コイルの数も３つや６つに限らず、モータの相数に合わせて適宜設定してよい。 In each embodiment, a PM type stepping motor is adopted as the motor unit, but a hybrid type stepping motor may be adopted. Further, in the above embodiment, the motor unit is a three-phase motor, but other motors such as two-phase, four-phase, and five-phase may be used. The number of electromagnetic coils in the stator is not limited to three or six, and may be appropriately set according to the number of phases of the motor.

各実施形態の電動弁は、冷媒として代替フロン（ＨＦＣ－１３４ａ）など使用する冷凍サイクルに好適に適用されるが、二酸化炭素のように作動圧力が高い冷媒を用いる冷凍サイクルに適用することも可能である。その場合には、冷凍サイクルに凝縮器に代わってガスクーラなどの外部熱交換器が配置される。 The motorized valve of each embodiment is suitably applied to a refrigerating cycle using an alternative chlorofluorocarbon (HFC-134a) as a refrigerant, but it can also be applied to a refrigerating cycle using a refrigerant having a high working pressure such as carbon dioxide. Is. In that case, an external heat exchanger such as a gas cooler is arranged in place of the condenser in the refrigeration cycle.

各実施形態では、上記電動弁を膨張弁として構成したが、膨張機能を有しない開閉弁や流量制御弁として構成してもよい。 In each embodiment, the motorized valve is configured as an expansion valve, but it may be configured as an on-off valve or a flow rate control valve that does not have an expansion function.

各実施形態では、上記電動弁を自動車用空調装置の冷凍サイクルに適用する例を示したが、車両用に限らず電動膨張弁を搭載する空調装置に適用可能である。また、冷媒以外の流体の流れを制御する電動弁として構成することもできる。 In each embodiment, an example in which the above-mentioned electric valve is applied to a refrigeration cycle of an automobile air conditioner is shown, but it can be applied not only to a vehicle but also to an air conditioner equipped with an electric expansion valve. It can also be configured as an electric valve that controls the flow of a fluid other than the refrigerant.

なお、本発明は上記実施形態や変形例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。上記実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成してもよい。また、上記実施形態や変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment or modification, and the components can be modified and embodied within a range that does not deviate from the gist. Various inventions may be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the above-described embodiments and modifications. In addition, some components may be deleted from all the components shown in the above embodiments and modifications.

１電動弁、２弁本体、３モータユニット、５ボディ、２２弁孔、３０弁室、３２作動ロッド、３４弁体、３６ガイド部材、６０ロータ、６２回転軸、６４ステータ、６６キャン、７５コイルユニット、７６ケース、７８ステータユニット、１０２ロータコア、１０４ロータマグネット、１０６センサマグネット、１０９ねじ送り機構、１１８回路基板、１１９磁気センサ、１２２突極、１３０内機部品、１４０環状溝、１４２軸端部、１４４環状溝、１５０金型、１５２第１金型、１５４第２金型、１５６支持部、１５８射出通路、１６０ロータマグネット部成形領域、１６２センサマグネット部成形領域、１７０マグネット部、１７２ロータマグネット部、１７４センサマグネット部、１８０着磁ヨーク、１８２着磁ヨーク。 1 Electric valve, 2 Valve body, 3 Motor unit, 5 body, 22 valve hole, 30 valve chamber, 32 actuating rod, 34 valve body, 36 guide member, 60 rotor, 62 rotary shaft, 64 stator, 66 can, 75 coil Unit, 76 case, 78 stator unit, 102 rotor core, 104 rotor magnet, 106 sensor magnet, 109 screw feed mechanism, 118 circuit board, 119 magnetic sensor, 122 salient pole, 130 internal unit parts, 140 annular groove, 142 shaft end 144 annular groove, 150 mold, 152 1st mold, 154 2nd mold, 156 support part, 158 injection passage, 160 rotor magnet part molding area, 162 sensor magnet part molding area, 170 magnet part, 172 rotor magnet , 174 Sensor magnet part, 180 magnetized yoke, 182 magnetized yoke.

Claims

An actuating rod that supports the valve body in the axial direction,
A rotor that rotates the operating rod coaxially,
A magnetic sensor that detects the displacement of the rotor and
A screw feed mechanism that converts the rotary motion of the rotor into the axial motion of the operating rod,
Equipped with
The rotor is
With the rotor core
A rotor magnet provided on the outer peripheral surface of the rotor core and
A sensor magnet provided at the shaft end of the rotor core and facing the magnetic sensor,
Including
The magnetic sensor detects the displacement amount of the rotor by detecting the magnetic flux of the sensor magnet.
An electric valve characterized in that both the rotor magnet and the sensor magnet are magnetized with a magnet portion integrally molded using the rotor core as a base material.

The motorized valve according to claim 1, wherein the rotor core is a magnetic material.

A cylindrical member containing the rotor, further provided with a can that defines an internal space on which fluid pressure acts and an external space on which fluid pressure does not act.
The magnetic sensor is arranged in the external space,
The motorized valve according to claim 1 or 2, wherein the sensor magnet and the magnetic sensor face each other via the end wall of the can.

It is a method of manufacturing a rotor that is arranged to face the magnetic sensor provided in the motorized valve and the displacement amount is detected by the magnetic sensor.
The core forming process for forming the rotor core and
A magnet portion molding step of forming a rotor magnet portion on the outer peripheral surface of the rotor core and forming a sensor magnet portion at the shaft end portion of the rotor core by mold molding using the rotor core as a base material and adhering a magnetic material.
The magnetizing step of magnetizing the rotor magnet portion and the sensor magnet portion, and
A method of manufacturing a rotor, which comprises.