WO2022038813A1 - Icホルダ、電動弁、流体制御装置及びその製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure relates to an IC holder that holds a magnetic sensor IC, an electric valve whose drive source is an actuator to which the IC holder is attached, a fluid control device having the electric valve, and a method for manufacturing the same.
- a plurality of (for example, four) drive connection pins 28 project upward from the tip opening of the pin holding duct 27.
- the plurality of drive connection pins 28 are arranged in a row at equal intervals in the longitudinal direction of the tip opening of the pin holding duct 27.
- the motorized valve cover 11 is made of resin, and the fixing metal fitting 13 is fixed to the stepped surface 11Y between the first sleeve portion 11Z and the second sleeve portion 11A.
- the fixing bracket 13 is formed by drilling a plurality of through holes 13A and 13B in a horizontally extending strip-shaped sheet metal in which both ends are bent downward in a crank shape. Then, the first sleeve portion 11Z of the motorized valve cover 11 is penetrated through the through hole 13A in the center of the fixing bracket 13, and the step of the motorized valve cover 11 is penetrated through the plurality of through holes 13B arranged around the through hole 13A.
- the magnetic sensor IC 50 is held by the IC holder 40 fixed to the motor 20M and addressed to the outer surface of the motor 20M.
- the IC holder 40 is formed by assembling a fixing bracket 49 to a holder body 40H which is a molded product of resin.
- the direction facing the rotor case 21 is referred to as the front-rear direction
- the side closer to the rotor case 21 is referred to as the front side
- the opposite side thereof is referred to as the rear side.
- the IC holder 40 of the above embodiment is composed of a holder main body 40H and a fixing metal fitting 49, but a portion corresponding to the fixing metal fitting 49 may be integrally formed with the holder main body 40H and a resin.
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Abstract
【課題】アクチュエータと回路基板とを含む装置の生産効率を向上させることが可能なICホルダ、電動弁、流体制御装置及びその製造方法を提供する。 【解決手段】本開示のICホルダ(40)は、アクチュエータとしてのモータ(20M)の外面に宛がわれてロータ(22)の動作を検出するための磁気センサIC(50)を保持するものであり、磁気センサIC(50)の複数の検出用接続ピン(52)の先端部が、モータ(20M)の複数の駆動用接続ピン(28)の先端部と平行に延びた状態になるように支持する。
Description
本開示は、磁気センサICを保持するICホルダ、及び、そのICホルダが取り付けられたアクチュエータを駆動源とする電動弁、及び、その電動弁を有する流体制御装置及びその製造方法とに関する。
電動弁として、外面に複数の駆動用接続ピンが固定され、それら駆動用接続ピンが外付けの回路基板のピン孔に通されて半田又は蝋付けされているものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、上記した電動弁の駆動源であるステッピングモータのようにオープンループ制御によって駆動されるアクチュエータは、駆動指令通りに動作してなくてもそれが動作異常として検出されず、その動作異常に起因した別の異常(例えば、発熱異常)が検出されて、電動弁を含んだ装置(例えば、空調装置等)が停止することがあり、異常の深刻化や、異常の発生原因の特定に手間がかかる等の問題が生じ得る。これに対し、上記した外付けの回路基板に磁気センサICを実装して、アクチュエータの動作の有無を磁界の変化に基づいて検出する技術の提案があるが、回路基板に磁気センサICを追加して実装することで、回路基板とアクチュエータとを含む装置の生産効率が低下することが問題になり、それを解決する技術の開発が求められている。
上記課題を解決するためになされた本開示のICホルダは、ロータを収容するロータケースの外側に、電機子を収容する電機子ケースが嵌合され、前記電機子ケースには、外付けの回路基板の複数のピン孔に挿通される複数の駆動用接続ピンが設けられているモータの外面に固定されて、前記モータの外部の磁場の変化に基づいて前記ロータが動作しているか否かを検出する磁気センサICを保持するICホルダであって、前記磁気センサICの接続ピンである複数の検出用接続ピンの少なくとも先端部が、前記複数の駆動用接続ピンの先端部と平行に延びた状態になるように支持するピン支持部を備えるICホルダである。
以下、図1~図11を参照して本開示の一実施形態について説明する。図1には、本開示の流体制御装置10Aの全体が示されている。この流体制御装置10Aは、例えば、車両に搭載される空調装置の一部を構成し、冷媒が流れる流路91を備えたボディ90に電動弁20A(図2参照)を取り付けて電動弁カバー11で覆った構造をなしている。
図2に示すように、電動弁20Aは、駆動源としてモータ20Mを備える。モータ20Mは、例えばステッピングモータであり、そのロータ22は、例えば円筒状をなして外周面に複数のマグネット22Mを有する。また、ロータ22は、一般に「CAN」と呼ばれる薄肉円筒状のロータケース21に収容されている。そして、ロータケース21の一端部を閉塞する円盤状の蓋体21Bと、ロータケース21の他端部を閉塞するベース部84とに、ロータ22の両端部がベアリングを介して回転可能に支持されている。
以下、ロータケース21の軸方向を上下方向といい、蓋体21B側を上側、その反対側を下側ということとする。
ベース部84は、複数の筒形部品を嵌合してなり、外径が下方に向かって段付き状に縮径し、上から順番に大径部84L、中継部84M、小径部84Sを有する。そして、大径部84Lの内側にロータケース21が嵌合固定されている。
ロータ22の内部には、下端寄り位置に仕切壁22Wが備えられ、その仕切壁22Wの中心部を貫通する螺子孔22Nに直動シャフト83の一端部に形成されたネジ部83Nが螺合している。また、直動シャフト83の軸方向の中間部には、断面非円形(例えば、断面D形)の係合軸部83Kが備えられ、その係合軸部83Kが、ベース部84に備えた断面非円形(例えば、断面D形)の係合孔84Aをスライド可能に貫通している。これにより、ロータ22が回転すると直動シャフト83が上下に直線移動する。また、直動シャフト83の下端部は、テーパー形状の弁体85になっている。そして、ベース部84の小径部84Sの端部中央を貫通する弁孔86Aの開度が弁体85の移動によって変更される。また、小径部84Sには、側方から内外に貫通する側部貫通孔86Bが形成されている。
前述のボディ90の流路91はクランク状に屈曲していて、ボディ90の上面から流路91の屈曲部分に亘って弁体取付孔93が形成されている。弁体取付孔93は、奥側に向かって段付き状に縮径し、大径側の内側面に螺子部93Nを備える。そして、ベース部84が弁体取付孔93に挿入され、ベース部84の大径部84Lに形成された螺子部84Nが弁体取付孔93の螺子部93Nに螺合している。また、流路91の途中部分には、ベース部84の小径部84Sが突入し、流路91の一端と他端との間を流れる流体は、全て弁孔86Aを通過するようになっている。
ロータケース21の外側には、電機子ユニット82が嵌合している。電機子ユニット82は、図示しないステータコアに複数のコイルを巻き付けてなる1対の電機子26をそれぞれ電機子ケース25に収容して同軸上に並べて合体させた構造をなし、全体が例えば円筒状になっている。そして、電動弁20Aのうち電機子ユニット82以外の電動弁本体81と、電機子ユニット82とが別々に製造されてから合体される。また、電機子ユニット82の軸長は、ロータケース21の軸長より短くなっていて、電機子ユニット82の下面がベース部84の上面と隣接し、電機子ユニット82の上面からロータケース21の一部が上方に突出している。
図4に示すように、電機子ユニット82の側面の一部からは、ピン保持ダクト27が側方に突出してから上側に直角曲げされている。また、ピン保持ダクト27の先端部は、電機子ユニット82の径方向で扁平な角筒構造をなして、長方形の先端開口を有する。なお、ピン保持ダクト27の先端面は、蓋体21Bより僅かに上方に位置している(図2参照)。
ピン保持ダクト27の先端開口からは、複数(例えば、4つ)の駆動用接続ピン28が上方に向かって突出している。それら複数の駆動用接続ピン28は、ピン保持ダクト27の先端開口の長手方向に一列等間隔に並べられている。
電機子ユニット82の側面のうちピン保持ダクト27を避けた2箇所には、1対の位置決片29が備えられている。それら1対の位置決片29は、電機子ユニット82の上面から僅かに突出してから側方に直角曲げされ、上下に貫通するボス孔29Aを有する。
図2に示すように、前述の電動弁カバー11は、ベース部84の大径部84Lの外側に丁度嵌合される円筒状の第1スリーブ部11Zと、電機子ユニット82の外側に遊嵌される第2スリーブ部11Aと、後述する回路基板19等を収容するボックス部11Bとを有する。
また、電動弁カバー11は、樹脂製であり、第1スリーブ部11Zと第2スリーブ部11Aとの間の段差面11Yには、固定金具13が固定されている。固定金具13は、水平に延びる帯状の板金の両端部を下方にクランク状に折り曲げたものに複数の貫通孔13A,13Bを穿孔してなる。そして、固定金具13の中央の貫通孔13Aに電動弁カバー11の第1スリーブ部11Zが貫通されると共に、その貫通孔13Aの周囲に配置された複数の貫通孔13Bに電動弁カバー11の段差面11Yから突出する複数の熱カシメ突部11Dが通されて熱カシメされている。そして、固定金具13の両端部に形成された貫通孔(図示せず)に通した螺子Nがボディ90に形成された螺子孔94(図1参照)に締め付けられて電動弁カバー11がボディ90に固定される。
図1に示すように、電動弁カバー11の第2スリーブ部11Aの周方向の一部からは、ピン保持ダクト27(図4参照)を収容するための溝部11Cが膨出している。また、電動弁カバー11のボックス部11Bは、下側ボックス部11B1の上に上側ボックス部11B2を重ねてなる。下側ボックス部11B1は、平面形状が長方形の直方体状をなし、上側ボックス部11B2は、下側ボックス部11B1に対して、短手方向は同じ大きさで、長手方向の両側に長くなっている。そして、上側ボックス部11B2のうち下側ボックス部11B1より一方に張り出した部分の下面に前述した溝部11Cが接続されている。また、上側ボックス部11B2の上面開口は、蓋体12が振動溶着されるか又は接着材にて固定されかして閉塞されている。なお、上側ボックス部11B2のうち溝部11Cの両側の角部は面取りされている。
図5に示すように、下側ボックス部11B1内における第2スリーブ部11Aとの間の段差面11Nには、第2スリーブ部11Aの中心部を挟んだ対向位置から1対のボス11M(図5には、一方のボス11Mのみが示されている)が突出している。そして、電機子ユニット82の1対の位置決片29が段差面11N上に載置されると共に、各位置決片29のボス孔29Aにボス11Mが嵌合され、そのボス11Mの熱カシメにより電機子ユニット82が電動弁カバー11に固定される。
ボックス部11Bのうち溝部11Cとは反対側には、コネクタ部14が設けられている。コネクタ部14は、フード14Fの内部に複数のコネクタピン15を備えた構造をなしている。そのフード14Fは、下側ボックス部11B1と上側ボックス部11B2とに跨がる位置から側方に突出している。また、複数のコネクタピン15はL形をなし、それらのLの一方の辺が一列横並びに配置されてフード14の奥面から突出し、他方の辺は、上側ボックス部11B2内における下側ボックス部11B1との間の段差面11Xから上方に突出して一列横並びに配置されている。また、段差面11Xのうちコネクタピン15が突出している部分には、後述する回路基板19を下方から支持する台座突部11Gが突出している。さらに、段差面11Xには、台座突部11Gの上面と面一の上面を有する台座突部11Fが、台座突部11Gの両側方と、溝部11Cの両側方とに設けられ、それら各台座突部11Fの上面からは熱カシメ突部11Eが突出している。
なお、図2に示すように、前述のロータ22の上面(蓋体21Bの上面)は、段差面11Xと略面一に配置され、前述のピン保持ダクト27の上面は、段差面11Xより上方に位置し、さらに、図示しないが台座突部11G,11Fの上面は、ピン保持ダクト27の上面より僅かに上方に位置している。
図6に示すように、回路基板19は、上側ボックス部11B2の平面形状と同様に、四角形の1対の角部を面取した形状をなしている。また、回路基板19には、複数の熱カシメ突部11Eが貫通する位置決孔19Eと、複数の駆動用接続ピン28及び複数のコネクタピン15と、次述する複数の検出用接続ピン52とが貫通する複数のピン孔19Aとが形成されている。そして、回路基板19は、台座突部11G,11Fの上に載置され、熱カシメ突部11Eの熱カシメにより電動弁カバー11に固定される。また、複数の駆動用接続ピン28は、電動弁カバー11上のモータ駆動回路19Xに半田付け等され、複数の検出用接続ピン52は、電動弁カバー11上の検出回路19Yに半田付け等され、複数のコネクタピン15は、電動弁カバー11上の入出力回路19Zに半田付け等される。また、回路基板19の上面には、モータ駆動回路19X、検出回路19Y及び入出力回路19Zに接続されたマイコン19Mが実装されている。さらには、図2に示すように、電動弁カバー11の下面のうちロータ22の周囲の空間と対向する部分には、例えば、ケミカルコンデンサ等の比較的大きな電子部品19Fが実装されている。
コネクタ部14には、車両のECUから延びるハーネスのコネクタが接続される。そして、マイコン19Mが、例えば弁孔86Aの開度の指令信号をECUから受け、それに応じてモータ駆動回路19Xの出力を制御することでロータ22の回転位置が制御され、流路91を流れる流体の流量が制御される。このときのロータ22の位置制御はオープンループ制御にて行われる。このため、電動弁20Aの可動部に異物が挟まったり、電機子26のコイルの一部が断線する等の異常が生じてロータ22が動かなくてもロータ22の位置制御上は異常として検出されない。
これに対し、本実施形態の電動弁20Aでは、図7に示された磁気センサIC50がモータ20Mの外面に宛がわれ、ロータ22の回転に伴う磁場の変化に基づいて上記異常の有無を監視している。具体的には、ロータ22が回転すると、磁気センサIC50に対するロータ22のマグネット22Mの位置が変化して磁気センサIC50の検出信号が所定の大きさで変化する。マイコン19Mは、磁気センサIC50の検出信号を取り込み、ロータ22が回転するようにモータ駆動回路19Xを制御したにも拘わらず、磁気センサIC50の検出信号が所定の大きさの変化をしなかった場合に、異常が発生したと判断して、ECUに異常検出信号を出力する。
磁気センサIC50は、例えば、ホール効果を利用して磁界の強度に応じた検出信号を出力するものであり、そのIC本体51は、例えば、断面形状が扁平な台形状をなして上下方向に延び、その一端面から複数(例えば、3つ)の検出用接続ピン52が延びている。また、複数の検出用接続ピン52は、断面四角形をなして、当初は真っ直ぐ延びていている。そして、次述するICホルダ40に磁気センサIC50を保持させるために、検出用接続ピン52は後述する形状に曲げられる。
図6に示すように、磁気センサIC50は、モータ20Mに固定されるICホルダ40に保持されて、モータ20Mの外面に宛がわれる。そのICホルダ40は、樹脂の成形品であるホルダ本体40Hに固定金具49を組み付けてなる。以下、ホルダ本体40H、固定金具49及び磁気センサIC50の説明においては、ロータケース21との対向方向を前後方向、ロータケース21に近い側を前側、その反対側を後側ということとする。
図7に示すように、ホルダ本体40Hは、縦長の角柱体の前面40Aの下端部に基端突部41を備え、上端寄り位置に横方向に延びるV形溝45を備えた形状をなしている。
図7に示すように、ホルダ本体40Hは、縦長の角柱体の前面40Aの下端部に基端突部41を備え、上端寄り位置に横方向に延びるV形溝45を備えた形状をなしている。
基端突部41は、ホルダ本体40Hの前面40Aの下端部全体を段付き状に突出さえてなり、基端突部41自体の前面は、ロータケース21の側面に対応して湾曲した湾曲面41Aになっている(図11参照)。また、基端突部41には、その横方向の中央部を、上下に延びる角溝状に切除して本体収容部43が形成されている。また、本体収容部43内で対向する1対の内側面の上端寄り位置には、段差面43Dが形成され、図9に示すように、本体収容部43のうち段差面43Dより下側はIC本体51が収まる幅をなし、本体収容部43のうち段差面43Dの上側は、IC本体51より幅狭でありかつ、複数の検出用接続ピン52がIC本体51から真っ直ぐ延びた状態で丁度通過する幅をなしている。
図7に示すように、V形溝45内には、上側に水平面45Aが備えられる一方、下側に上下方向に対して傾斜した傾斜面45Bが備えられている。なお、ホルダ本体40HのうちV形溝45より上側のヘッド部40Fの前面40Aは、ホルダ本体40HのうちV形溝45と基端突部41との間部分の前面40Aより僅かに後方にずれている。
ホルダ本体40Hのうち本体収容部43より上側は、複数の検出用接続ピン52を保持するピン支持部40Jになっている。そのピン支持部40Jには、傾斜面45Bを縦方向に延びる複数のピン保持溝46と、ホルダ本体40Hの後面側の上角部に開口して、複数のピン保持溝46に連通する複数のピン保持凹部47とが備えられている。複数のピン保持溝46は、角溝構造をなし、その溝幅は検出用接続ピン52を丁度受容する大きさになっている。また、ピン保持溝46同士の間隔は、IC本体51から真っ直ぐ延びた当初の検出用接続ピン52同士の間隔より広くなっている。
各ピン保持凹部47は、各ピン保持溝46の1対の内側面と面一の内側面を有する。また、図10に示すように、ピン保持凹部47の下面47Aは、V形溝45内の水平面45Aより下方にずれた位置で水平になっている。さらに、ピン保持凹部47内において、ヘッド部40Fにおけるロータケース21との前面40Aの裏面は、ピン保持溝46の底面46Aと平行でかつ前側にずれた内部斜面47Cになっている。また、ピン保持溝46の底面46Aの延長面と内部斜面47Cとの最短距離は、断面四角形の検出用接続ピン52の太さと略同一になっている。
図8に示すように、ホルダ本体40Hの下端寄り位置には、後面と両側面とに開口する金具受容溝44が形成され、そこに固定金具49の一部が受容されるようになっている。金具受容溝44の内部の上面における横方向の両端寄り位置には、前後方向に延びる1対の突条44Aが形成され、金具受容溝44の内部の下面における横方向の中央からは、位置決突部44B(図10参照)が突出している。また、金具受容溝44のうち基端突部41の湾曲面41Aの裏面は、後方に台形状に張り出し、その横方向の中央には本体収容部43が開口している。
なお、ホルダ本体40Hは、前後方向に型開きされる樹脂成形金型で成形され、その際に、ピン保持溝46とピン保持凹部47との間においては、上述の底面46A又は内部斜面47Cの延長面がパーティングラインとされ、位置決突部44Bの側面に関しては、その前後方向の中央がパーティングラインにされる。
図7に示すように、固定金具49は、横方向に延びる帯状板金の両端部を下方にクランク状に曲げた構造をなし、長手方向の中央部と両端部とに貫通孔49E,49Fを有する。また、固定金具49のうち両屈曲部の間の中央水平部49Aの一側縁部は、台形状に切り欠かれて干渉回避部49Gが形成されている。そして、中央水平部49Aが、上方に湾曲するように撓ませた状態で干渉回避部49G側から金具受容溝44に受容され、図10に示すように、位置決突部44Bが固定金具49の貫通孔49Eに嵌合したところで弾性復元して、金具受容溝44内に係止されている。
図8に示すように、ホルダ本体40Hの下面には、複数の位置決め突部42A~42Cが備えられている。そして、電機子ケース25の上面にICホルダ40用に設けられた図示しない位置決め孔に、位置決め突部42Cが嵌合されると共に、ICホルダ40用ではなく電機子ケース25の上面の内縁部に開口している凹部25K(図4参照)に位置決め突部42A,42Bが嵌合されて、ICホルダ40が電機子ケース25の上面に2次元的に位置決めされる。また、固定金具49の1対の貫通孔49Fに通された螺子が電機子ケース25の上面にICホルダ40の固定用に備えた図示しない螺子孔に螺合されてICホルダ40が電機子ケース25に固定される。すると、図11に示すようにICホルダ40の湾曲面41Aがロータケース21の側面に隣接した状態になる。また、図2に示すように、ICホルダ40の上面は、ピン保持ダクト27の上面と略面一に配置される。
図7に示すように、磁気センサIC50をICホルダ40に保持させるために、複数の検出用接続ピン52は、ICホルダ40のピン支持部40Jに合わせた形状に予め曲げ加工される。具体的には、複数の検出用接続ピン52は、当初は、IC本体51から上方に真っ直ぐ延びた状態になっていて、その状態から中央の検出用接続ピン52は、後側にクランク状に曲げられ、両端の検出用接続ピン52は、下端寄り位置で横にクランク状に曲げられてから、後側にクランク状に曲げられる。そして、例えば、複数の検出用接続ピン52の先端部が前後方向と平行になるようにされて、複数のピン保持溝46から複数のピン保持凹部47へと通される。そして、IC本体51を下げるように磁気センサIC50が回転されてIC本体51が本体収容部43に受容される。これにより、磁気センサIC50は、ロータケース21に接近する方向以外の移動を規制された状態でICホルダ40に保持され、複数の検出用接続ピン52が、ICホルダ40の上面から上方に延びた状態になる。そして、これら検出用接続ピン52が前述の通り回路基板19のピン孔19Aに通されて回路基板19Yに半田付け等される。
本実施形態の流体制御装置10Aの構成に関する説明は、以上である。次に、この流体制御装置10Aの製造方法について説明する。
流体制御装置10Aを製造するために、先ず、図3に示すように、電動弁20Aが、電機子ケース25とその内容物とからなる電機子ユニット82と、電機子ユニット82以外の電動弁本体81とに分離されると共に、電機子ユニット82にICホルダ40が固定され、さらに、そのICホルダ40に磁気センサIC50が取り付けた状態で用意される。そして、電動弁本体81と電動弁カバー11とがボディ90に固定され(ボディ組付工程)、次いで、電機子ユニット82が電動弁本体81に組み付けらて電動弁カバー11に収容されると共に電動弁カバー11のボス11Mの熱カシメによって電機子ユニット82が電動弁カバー11に固定される。これらにより、磁気センサIC50がICホルダ40から離脱不能に固定される。また、磁気センサIC50の複数の検出用接続ピン52の先端部は、モータ20Mの複数の駆動用接続ピン28と、電動弁カバー11のコネクタ部14の複数のコネクタピン15と共に、電動弁カバー11内で上方に向かって延びた状態になる。
なお、ここまでの製造工程を以下のように行ってもよい。即ち、電動弁カバー11と電機子ユニット82とICホルダ40を組み付けたカバーアッシ82A(図3参照)を用意しておき、ボディ90に固定された電動弁本体81にカバーアッシ82Aを組み付けてそのカバーアッシ82Aをボディ90に固定してもよい。
次いで、回路基板19が電動弁カバー11に収容され、回路基板19の複数のピン孔19Aに複数の駆動用接続ピン28と検出用接続ピン52とコネクタピン15とが挿通され、それら各ピンが回路基板19に半田付け等される(基板接続工程)。そして、最後に、蓋体21Bが、電動弁カバー11の端部開口を閉塞した状態に固定される(封止工程)。以上により、流体制御装置10Aが完成する。
ここで、ICホルダ40を使用しないで、磁気センサIC50を予め実装した回路基板19を電動弁カバー11に組み付ける一般的な製造方法で流体制御装置10Aを製造する場合は、以下のようになる。その場合、先ずは、磁気センサIC50の検出用接続ピン52を回路基板19のピン孔19Aに通して半田付け等しておいてから、その回路基板19のうち磁気センサIC50が実装された面をモータ20Mの外面に宛がい、駆動用接続ピン28及びコネクタピン15を回路基板19のピン孔19Aに通して半田付け等することになる。つまり、磁気センサIC50の検出用接続ピン52をピン孔19Aに通して半田付け等を行うという基板接続工程と、駆動用接続ピン28及びコネクタピン15をピン孔19Aに通して半田付け等を行うという基板接続工程とが分けて行われることになり、手間がかかる。
これに対し、本実施形態の流体制御装置10Aの製造方法では、ICホルダ40を使用して磁気センサIC50をモータ20Mに取り付けてあるので、ICホルダ40を使用ない場合に分けて行われる基板接続工程が併合され、作業効率が向上する。しかも、上記した一般的な製造方法であれば、回路基板19の陰に隠れて磁気センサIC50がモータ20Mの外面に隣接配置されたか否かの視認確認が困難であったところを、ICホルダ40を使用したことで、視認確認が容易になり、生産効率と共に組み付け精度も向上し、磁気センサIC50の検出精度も向上する。換言すれば、同じ検出精度であれば、磁気センサIC50をグレードダウンしてコスト削減を図ることができる。また、本実施形態のICホルダ40のピン支持部40Jは、複数の検出用接続ピン52を屈曲した状態にして支持するので、回路基板19が電動弁カバー11に収容されるときに検出用接続ピン52に当接しても、その外力をピン支持部40Jで受け止めて、IC本体51への外力の伝達を抑えることができる。
[他の実施形態]
(1)前記実施形態のICホルダ40は、電動弁20Aの駆動源(モータ20M)に取り付けられていたが、例えば、電動シートや電動ロックやワイパー駆動装置等の電動弁以外の装置の駆動源に取り付けられて磁気センサICを保持していもよい。
(1)前記実施形態のICホルダ40は、電動弁20Aの駆動源(モータ20M)に取り付けられていたが、例えば、電動シートや電動ロックやワイパー駆動装置等の電動弁以外の装置の駆動源に取り付けられて磁気センサICを保持していもよい。
(2)本開示のICホルダを使用対象となるアクチュエータは、ステッピングモータに限定されるものではなく、アクチュエータの可動部の動作によって外部の磁場が変化するものであれば、どのようなものであってもよい。具体的には、ソレノイドによって可動部としてのロッドが直動するものや直流モータにICホルダを使用してもよい。
(3)前記実施形態の磁気センサIC50は、ホール効果を利用して磁場の変化を検出する所謂ホール素子であったが、例えば、磁気抵抗効果を利用して磁場の変化を検出する磁気抵抗効果素子や、アモルファス合金ワイヤや磁性体薄膜などの高透磁率合金磁性体の磁気インピーダンス効果を利用して磁場の変化を検出うする磁気インピーダンス素子等であってもよい。
(4)前記実施形態では、磁気センサIC50の検出結果を、ロータ22が動いたか否かを判定するために利用した例を示したが、磁気センサICの検出結果を、ロータの位置検出に利用して、ロータの位置制御の精度向上を図ってもよい。
(5)前記実施形態のICホルダ40は、モータ20Mの電機子ケース25に固定されいたが、ロータケース21に固定されていてもよい。具体的には、例えば、ロータケース21の外側に嵌合されるリングに前述のホルダ本体40Hが固定された構造や、ロータケース21にホルダ本体40Hが接着材で固定された構造等が挙げられる。ただし、前記実施形態のようにICホルダ40が電機子ケース25に固定された構造とすることで電機子ケース25に固定された駆動用接続ピン28とICホルダ40に保持される磁気センサIC50の検出用接続ピン52との位置関係が安定し、それらを回路基板19のピン孔19Aに挿入する作業が容易になる。
(6)前記実施形態のICホルダ40は、ホルダ本体40Hと固定金具49とからなるが、固定金具49に相当する部分がホルダ本体40Hと樹脂で一体に形成されいてもよい。
(7)前記実施形態では、駆動用接続ピン28、検出用接続ピン52及びコネクタピン15が、モータ20Mのロータ22の回転軸方向に延び、回路基板19がロータケース21の一端部に重ねて配置されていたが、駆動用接続ピン28、検出用接続ピン52及びコネクタピン15が、モータ20Mのロータ22の回転軸方向と直交する方向又は斜めに交差する方向に延びた構造にして、回路基板19がロータケース21又は電機子ケース25の側面に重ねて配置されるようにしてもよい。
(8)前記実施形態のICホルダ40は、磁気センサIC50の複数の検出用接続ピン52を屈曲した状態にして支持していたが、真っ直ぐ延びた状態で支持する構成にしてもよい。また、ICホルダ40は、前記実施形態の形状に屈曲した検出用接続ピン52を支持するものに限定されるものではなく、例えば、ロータケース21に接近するように屈曲した検出用接続ピン52を支持する構造としてもよいし、横方向のみに屈曲した検出用接続ピン52を支持する構造としてもよい。また、駆動用接続ピン28の先端部が側方に向かって延びている場合には、ICホルダ40が、複数の検出用接続ピン52をIC本体51から90°曲げられた状態で支持すればよい。
なお、本明細書及び図面には、特許請求の範囲に含まれる技術の具体例が開示されているが、特許請求の範囲に記載の技術は、これら具体例に限定されるものではなく、具体例を様々に変形、変更したものも含み、また、具体例から一部を単独で取り出したものも含む。
10A 流体制御装置
11 電動弁カバー
12 蓋体
19 回路基板
19A ピン孔
20A 電動弁
20M モータ
21 ロータケース
22 ロータ(可動部)
25 電機子ケース
26 電機子
28 駆動用接続ピン
40 ICホルダ
40J ピン支持部
43 本体収容部
46 ピン保持溝
47 ピン保持凹部
49 固定金具
50 磁気センサIC
51 IC本体
52 検出用接続ピン
81 電動弁本体
82 電機子ユニット
82A カバーアッシ
83 直動シャフト
84 ベース部
90 ボディ
91 流路
11 電動弁カバー
12 蓋体
19 回路基板
19A ピン孔
20A 電動弁
20M モータ
21 ロータケース
22 ロータ(可動部)
25 電機子ケース
26 電機子
28 駆動用接続ピン
40 ICホルダ
40J ピン支持部
43 本体収容部
46 ピン保持溝
47 ピン保持凹部
49 固定金具
50 磁気センサIC
51 IC本体
52 検出用接続ピン
81 電動弁本体
82 電機子ユニット
82A カバーアッシ
83 直動シャフト
84 ベース部
90 ボディ
91 流路
Claims (7)
- ロータを収容するロータケースの外側に、電機子を収容する電機子ケースが嵌合され、前記電機子ケースには、外付けの回路基板の複数のピン孔に挿通される複数の駆動用接続ピンが設けられているモータの外面に固定されて、前記モータの外部の磁場の変化に基づいて前記ロータが動作しているか否かを検出する磁気センサICを保持するICホルダであって、
前記磁気センサICの接続ピンである複数の検出用接続ピンの少なくとも先端部が、前記複数の駆動用接続ピンの先端部と平行に延びた状態になるように支持するピン支持部を備えるICホルダ。 - 前記ICホルダを前記電機子ケースに固定して、前記ロータケースの外側面に隣接させた状態を保持するための固定部と、
前記ロータケース側に開口を有して前記磁気センサICのうち少なくともIC本体を収容し、前記開口を前記ロータケースの外側面によって閉塞されて三次元の全ての方向で前記IC本体の移動を規制する本体収容部と、を備える請求項1に記載のICホルダ。 - 前記ピン支持部は、
前記本体収容部に対して前記ロータケースの軸方向でずれた位置に配置されると共に、
前記ロータケースの軸方向と交差する方向で前記ICホルダを貫通し、前記複数の検出用接続ピンが通される複数の貫通孔と、
前記ICホルダのうち前記ロータケース側の面で、前記複数の貫通孔から前記本体収容部側に延び、前記複数の検出用接続ピンを受容する複数のピン保持溝と、
前記ICホルダのうち前記ロータケースと反対側の面で、前記複数の貫通孔から前記本体収容部から離れる側に延び、前記複数の検出用接続ピンを受容する複数のピン保持凹部と、を有し、
前記複数の検出用接続ピンの先端部が、前記ロータケースの軸方向と平行になるように前記複数の検出用接続ピンを支持する請求項2に記載のICホルダ。 - 前記ICホルダのうち前記ロータケース側の面には、前記本体収容部から離れるに従って前記ロータケースから離れるように傾斜しかつ前記複数のピン保持溝が形成された傾斜面が含まれ、
前記複数のピン保持凹部の底面は、前記本体収容部より前記ロータケースから離れた位置に配置され、
前記ピン支持部は、前記複数の検出用接続ピンを、クランク状に屈曲した状態で支持する請求項3に記載のICホルダ。 - 請求項1から4の何れか1の請求項に記載のICホルダが取り付けられたアクチュエータを駆動源として備える電動弁。
- 流体が流れる流路を備えるボディと、
請求項3に記載のICホルダによって磁気センサICが取り付けられたモータを駆動源として有し、前記ロータケースの延長線上に備えるベース部を前記ボディに固定されて前記流体の流量を制御する電動弁と、
前記電動弁のうち前記ボディから離れた側の端面に重ねて配置され、前記複数の駆動用接続ピンが接続されるモータ駆動回路と、前記複数の検出用接続ピンが接続される検出回路とが実装されている回路基板と、
前記ボディに固定され、前記電動弁及び前記回路基板を側方から包囲する電動弁カバーと、
前記電動弁カバーのうち前記ボディと反対側の端部開口を閉塞する蓋体と、備える流体制御装置。 - 前記請求項6に記載の流体制御装置の製造方法であって、
前記電動弁は、前記電機子ケースとその内容物とからなる電機子ユニットと、前記電機子ユニット以外の電動弁本体とに分離されると共に、前記電機子ユニットに前記ICホルダが固定され、さらに、そのICホルダに前記磁気センサICが装着された状態で用意され、
前記ボディに前記電動弁本体と前記電動弁カバーとが固定されるボディ組付工程と、
前記電機子ユニットが前記電動弁本体に組み付けられて前記電動弁カバーに収容されるユニット収容工程と、
前記回路基板が前記電動弁カバーに収容されて、前記回路基板の複数のピン孔に挿通された前記複数の駆動用接続ピンと前記複数の検出用接続ピンとが前記回路基板に半田付け又は蝋付けされる基板接続工程と、
前記蓋体が、前記電動弁カバーの端部開口を閉塞した状態に固定される封止工程と、が行われる流体制御装置の製造方法。
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