WO2023276886A1 - 電動弁 - Google Patents

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WO2023276886A1
WO2023276886A1 PCT/JP2022/025335 JP2022025335W WO2023276886A1 WO 2023276886 A1 WO2023276886 A1 WO 2023276886A1 JP 2022025335 W JP2022025335 W JP 2022025335W WO 2023276886 A1 WO2023276886 A1 WO 2023276886A1
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WO
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magnetic
magnetic pole
pole portion
magnet rotor
valve
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/025335
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
悠太 松原
竜也 吉田
Original Assignee
株式会社不二工機
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Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社不二工機 filed Critical 株式会社不二工機
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Priority to JP2023530729A priority patent/JP7350411B2/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H02K11/215—Magnetic effect devices, e.g. Hall-effect or magneto-resistive elements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures

Definitions

  • the present invention relates to electric valves.
  • Patent Document 1 discloses an example of a conventional electric valve.
  • the electric valve of Patent Document 1 has a case, a magnet rotor, a permanent magnet, a stator, and a substrate.
  • the case has a cylindrical shape with a closed upper end.
  • the magnet rotor is placed inside the case.
  • a permanent magnet is arranged above the magnet rotor inside the case.
  • a permanent magnet is rotated with the magnet rotor.
  • the stator is arranged outside the case.
  • An angle sensor for detecting the rotation angle of the permanent magnet (specifically, the rotation angle of the magnetic field generated by the permanent magnet) is mounted on the substrate.
  • the angle sensor is arranged above the upper end of the case. Therefore, the height dimension of the electric valve is large. Therefore, by arranging the angle sensor on the side of the case, the height dimension of the electric valve can be reduced.
  • the magnetic poles are formed so that the lines of magnetic force of the permanent magnets go upward from the upper surface and enter the upper surface. Therefore, the strength of the magnetic field generated by the permanent magnet is relatively weak in the space on the side of the case, and if the angle sensor is arranged on the side of the case, the rotation angle of the permanent magnet may not be detected accurately.
  • a magnet rotor that integrally has a drive section that generates rotational force together with the stator and a detection section that generates a magnetic field detected by an angle sensor, the number of parts can be reduced. Assembly man-hours can be reduced.
  • a plurality of N poles and a plurality of S poles are alternately arranged in the circumferential direction. At least one N pole and at least one S pole are arranged alternately in the circumferential direction in the detection section.
  • the entire magnet rotor must be made of a material capable of generating a large magnetic force. Therefore, the material cost of the magnet rotor increases.
  • an object of the present invention is to provide a motor-operated valve that can reduce assembly man-hours and material costs associated with magnet rotors.
  • an electrically operated valve provides a stator unit having a cylindrical case, a magnet rotor arranged inside the case, and a stator arranged outside the case. and, wherein the magnet rotor integrally has a first magnetic pole portion and a second magnetic pole portion aligned in the rotation axis direction of the magnet rotor, and the first magnetic pole portion has , a plurality of N poles and a plurality of S poles arranged alternately in the circumferential direction are arranged, and at least one N pole and at least one S pole arranged alternately in the circumferential direction are arranged in the second magnetic pole portion;
  • the stator unit has an angle sensor for detecting the rotation angle of the second magnetic pole portion, and the material forming the first magnetic pole portion is different from the material forming the second magnetic pole portion.
  • the magnet rotor integrally includes the first magnetic pole portion, the magnetic buffer portion, and the second magnetic pole portion, which are connected in order in the direction of the rotation axis, and the magnetic buffer portion , is preferably a non-magnetized portion.
  • the length of the magnetic buffer portion in the rotation axis direction be such that the magnetic field generated by the first magnetic pole portion does not affect the magnetic field generated by the second magnetic pole portion.
  • the magnetization direction of the second magnetic pole portion is a direction orthogonal to the rotation axis, and the angle sensor is arranged in a line with the case in a direction orthogonal to the rotation axis.
  • the magnet rotor moves in the rotation axis direction as it rotates, and the angle sensor is always aligned with the second magnetic pole portion in a direction orthogonal to the rotation axis.
  • the first magnetic pole portion is made of a first synthetic resin containing a first magnetic material
  • the second magnetic pole portion is made of a second synthetic resin containing a second magnetic material
  • the first magnetic The type of material and the type of the second magnetic material are different, or the type of the first magnetic material and the type of the second magnetic material are the same and the first magnetic material is blended in the first synthetic resin. It is preferable that the ratio is different from the mixing ratio of the second magnetic material in the second synthetic resin.
  • the first magnetic pole portion is made of a first synthetic resin containing a first magnetic material
  • the second magnetic pole portion is made of a second synthetic resin containing a second magnetic material
  • the magnetic buffer portion is composed of the first synthetic resin, the second synthetic resin, or metal
  • the type of the first magnetic material is different from the type of the second magnetic material, or the type of the first magnetic material and the type of the first magnetic material are different. It is preferable that the types of the two magnetic materials are the same, and the mixing ratio of the first magnetic material in the first synthetic resin and the mixing ratio of the second magnetic material in the second synthetic resin are different.
  • the magnet rotor is a molded body in which the first magnetic pole portion and the second magnetic pole portion are integrally molded by two-color molding.
  • the magnet rotor is a molded body in which the first magnetic pole portion, the magnetic buffer portion and the second magnetic pole portion are integrally molded by two-color molding.
  • the magnet rotor integrally has the first magnetic pole portion and the second magnetic pole portion aligned in the direction of the rotation axis.
  • a plurality of N poles and a plurality of S poles are arranged alternately in the circumferential direction in the first magnetic pole portion.
  • At least one N pole and at least one S pole are arranged alternately in the circumferential direction in the second magnetic pole portion.
  • a stator unit has an angle sensor for detecting the angle of rotation of the second pole part. The material forming the first magnetic pole portion and the material forming the second magnetic pole portion are different.
  • the first magnetic pole portion and the second magnetic pole portion are separately composed of materials corresponding to the required magnetic force. can do. As such, assembly man-hours and material costs associated with the magnet rotor can be reduced.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an electrically operated valve according to a first reference example
  • FIG. FIG. 2 is a diagram schematically showing the arrangement of permanent magnets and angle sensors that the motor-operated valve of FIG. 1 has
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing the relationship between an angle sensor and magnetic lines of force of a permanent magnet at a first rotation angle
  • FIG. 10 is a diagram schematically showing the relationship between the angle sensor and the magnetic lines of force of the permanent magnet at the second rotation angle
  • 4 is a graph showing the relationship between the rotation angle of a permanent magnet and an electrical signal output by an angle sensor
  • 1 is a longitudinal sectional view of an electrically operated valve according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 7A and 7B are a perspective view and a front view of a magnet rotor of the motor-operated valve of FIG. 6; 7A and 7B are a plan view and a bottom view of a magnet rotor of the motor-operated valve of FIG. 6; 8A and 8B are a perspective view and a front view of a magnet rotor according to a modification of the magnet rotor of FIG. 7;
  • FIG. 11 is a vertical cross-sectional view showing a state in which the opening area of the valve port is the minimum in the motor-operated valve according to the second reference example;
  • FIG. 11 is a vertical cross-sectional view showing a state in which the opening area of the valve port is maximum in the motor-operated valve of FIG. 10; FIG.
  • FIG. 10 is a vertical cross-sectional view showing a state in which the opening area of the valve port is the minimum in the motor-operated valve according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 13 is a vertical cross-sectional view showing a state in which the opening area of the valve port is maximum in the motor-operated valve of FIG. 12;
  • FIG. 1 A motor-operated valve according to a first reference example will be described below with reference to FIGS. 1 to 5.
  • FIG. The motor-operated valve 1 according to this reference example is used, for example, to adjust the refrigerant flow rate in a refrigeration cycle or the like.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an electrically operated valve according to the first reference example.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing the arrangement of permanent magnets and angle sensors that the motor-operated valve of FIG. 1 has.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the relationship between the angle sensor and the magnetic lines of force of the permanent magnet at the first rotation angle.
  • FIG. 3 shows that the magnetic lines of force passing through the angle sensor are mainly directed in the X direction.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing the relationship between the angle sensor and the magnetic lines of force of the permanent magnet at the second rotation angle.
  • FIG. 4 shows that the lines of magnetic force passing through the angle sensor are mainly directed in the Y direction.
  • FIG. 4 is 90 degrees.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the rotation angle of the permanent magnet and the electrical signal output by the angle sensor.
  • the X direction indicated by arrow X, the Y direction indicated by arrow Y, and the Z direction indicated by arrow Z are orthogonal to each other.
  • the electrically operated valve 1 includes a valve body 10, a holder 20, a valve body support member 25, a can 30 as a case, a drive mechanism 40, a valve body 70, and a stator unit 80 .
  • the valve body 10 has a cuboid shape.
  • the valve body 10 has a valve chamber 13 and a valve port 14 connected to the valve chamber 13 .
  • the valve body 10 has a first passageway 17 and a second passageway 18 .
  • One end of the first passage 17 is connected to the valve chamber 13 , and the other end of the first passage 17 opens to the left side surface 10 a of the valve body 10 .
  • One end of the second passage 18 is connected to the valve chamber 13 via the valve port 14 , and the other end of the second passage 18 opens to the right side surface 10 b of the valve body 10 .
  • the valve body 10 has a mounting hole 19 .
  • the mounting hole 19 opens to the upper surface 10 c of the valve body 10 .
  • a female thread is formed on the inner peripheral surface of the mounting hole 19 .
  • the valve chamber 13 opens to the bottom surface 19 a of the mounting hole 19 .
  • the holder 20 has a cylindrical shape.
  • a male thread is formed on the lower portion of the outer peripheral surface of the holder 20 .
  • the male thread of the holder 20 is screwed into the female thread of the mounting hole 19 of the valve body 10 .
  • the holder 20 is attached to the valve body 10 with a screw structure.
  • the valve body support member 25 has a cylindrical shape.
  • the valve body support member 25 is arranged between the valve body 10 and the holder 20 inside the mounting hole 19 .
  • a lower portion of the valve support member 25 is press-fitted into the valve chamber 13 through the mounting hole 19 .
  • An annular flat surface 25a facing downward is formed on the outer peripheral surface of the valve body support member 25 .
  • the annular flat surface 25 a abuts on the bottom surface 19 a of the mounting hole 19 .
  • the valve body support member 25 supports the valve body 70 so as to be movable in the vertical direction (Z direction).
  • the can 30 has a cylindrical shape.
  • the can 30 is closed at its upper end and open at its lower end.
  • a lower end portion of the can 30 is joined to an outer peripheral edge of an annular plate-shaped joining member 35 .
  • An upper portion of the holder 20 is arranged inside the joint member 35 .
  • the inner peripheral edge of the joining member 35 is joined to the holder 20 .
  • the can 30 is fixed to the valve body 10 via the joint member 35 and the holder 20 .
  • the drive mechanism 40 moves the valve body 70 vertically.
  • the drive mechanism 40 has a magnet rotor 41 , a permanent magnet 45 , a planetary gear mechanism 50 , a guide member 60 , a drive shaft 65 and balls 68 .
  • the magnet rotor 41 has a cylindrical shape.
  • the outer diameter of the magnet rotor 41 is smaller than the inner diameter of the can 30 .
  • the magnet rotor 41 is rotatably arranged inside the can 30 .
  • a disk-shaped connecting member 42 is joined to the upper end of the magnet rotor 41 .
  • the connecting member 42 closes the upper end of the magnet rotor 41 .
  • a rotor shaft 43 passes through the center of the connecting member 42 .
  • the magnet rotor 41 is connected to a rotor shaft 43 via a connecting member 42 .
  • the rotor shaft 43 rotates together with the magnet rotor 41 .
  • the magnet rotor 41 has a plurality of N poles and a plurality of S poles.
  • the plurality of N poles and the plurality of S poles extend in the axis L direction.
  • a plurality of N poles and a plurality of S poles are arranged alternately in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the magnet rotor 41 .
  • the axis L is parallel to the Z direction.
  • the permanent magnet 45 is arranged above the magnet rotor 41 inside the can 30 .
  • the permanent magnet 45 has a disk shape.
  • the permanent magnet 45 has a circular outer shape when viewed from the axis L direction. It should be noted that the permanent magnet 45 may have a rod shape extending linearly.
  • a permanent magnet 45 is fixed to the upper end of the rotor shaft 43 .
  • the permanent magnet 45 is arranged coaxially with the magnet rotor 41 and rotates together with the magnet rotor 41 .
  • the permanent magnet 45 is rotated around the rotation axis of the magnet rotor 41 .
  • the rotation axis of the magnet rotor 41 coincides with the axis L. As shown in FIG.
  • the direction of the axis L is the direction of the rotation axis.
  • a disc-shaped magnetic shielding member 46 is arranged between the magnet rotor 41 and the permanent magnets 45 .
  • the magnetic shielding member 46 is a soft magnetic material having relatively high magnetic permeability, such as silicon iron.
  • a magnetic shielding member 46 is fixed to the rotor shaft 43 .
  • the magnetic shielding member 46 absorbs magnetic flux generated by the magnet rotor 41 .
  • the magnetic shielding member 46 suppresses distortion of the magnetic field generated by the permanent magnet 45 due to the magnetic field generated by the magnet rotor 41 .
  • the magnet rotor 41 and the permanent magnets 45 do not move in the axis L direction.
  • the permanent magnet 45 has one N pole and one S pole.
  • One N pole is arranged in one portion (first portion 45n) partitioned by diameter K in permanent magnet 45, and one S pole is arranged in the other portion (second portion 45s).
  • One N pole and one S pole face each other in a direction orthogonal to the axis L and orthogonal to the diameter K (the X direction in FIG. 3 and the Y direction in FIG. 4).
  • the permanent magnet 45 is magnetized in a direction perpendicular to the axis L and a direction perpendicular to the diameter K. Therefore, as shown in FIGS.
  • the magnetic lines of force F of the permanent magnet 45 extend from the outer peripheral surface of the first portion 45n along the direction perpendicular to the axis L (the direction parallel to the XY plane) to the second magnetic field. It enters the outer peripheral surface of the portion 45s.
  • Permanent magnet 45 may have at least one N pole and at least one S pole.
  • the permanent magnet 45 may have, for example, two N poles and two S poles alternately arranged in the circumferential direction.
  • the planetary gear mechanism 50 is arranged inside the magnet rotor 41 .
  • the planetary gear mechanism 50 has a gear case 51 , a fixed ring gear 52 , a sun gear 53 , a plurality of planetary gears 54 , a carrier 55 , an output gear 56 and an output shaft 57 .
  • the gear case 51 has a cylindrical shape.
  • the gear case 51 is coaxially joined to the upper end of the holder 20 .
  • Fixed ring gear 52 is an internal gear.
  • a fixed ring gear 52 is fixed to the upper end of the gear case 51 .
  • the sun gear 53 is arranged coaxially with the connecting member 42 .
  • the sun gear 53 is integrated with the connecting member 42 .
  • a rotor shaft 43 passes through the sun gear 53 .
  • the sun gear 53 rotates together with the magnet rotor 41 and the connecting member 42 .
  • a plurality of planetary gears 54 are arranged between the fixed ring gear 52 and the sun gear 53 .
  • the carrier 55 has a disk shape.
  • a rotor shaft 43 passes through the center of the carrier 55 .
  • Carrier 55 is rotatable around rotor axis 43 .
  • Carrier 55 rotatably supports a plurality of planetary gears 54 .
  • the output gear 56 has a bottomed cylindrical shape.
  • Output gear 56 is an internal gear.
  • a plurality of planetary gears 54 are arranged between the output gear 56 and the sun gear 53 .
  • the output shaft 57 has a cylindrical shape.
  • the upper portion of the output shaft 57 is arranged in a hole formed in the bottom portion of the output gear 56 .
  • the output shaft 57 is fixed to the output gear 56 .
  • a vertically extending slit 57 a is formed in the lower portion of the output shaft 57 . Rotation of the sun gear 53 is reduced by the fixed ring gear 52 , the plurality of planetary gears 54 , the carrier 55 and the output gear 56 and transmitted to the output shaft 57 .
  • the guide member 60 has a cylindrical shape.
  • the guide member 60 is arranged inside the upper portion of the holder 20 .
  • a female thread is formed in the lower portion of the inner peripheral surface of the guide member 60 .
  • An output shaft 57 is arranged inside the guide member 60 .
  • the guide member 60 rotatably supports the output shaft 57 .
  • the drive shaft 65 has a columnar portion 66 and a flat plate portion 67 .
  • the flat plate portion 67 is connected to the upper end portion of the cylindrical portion 66 .
  • the cylindrical portion 66 and the flat plate portion 67 are integrally formed.
  • a male thread is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 66 .
  • the male thread of the cylindrical portion 66 is screwed with the female thread of the guide member 60 .
  • the flat plate portion 67 is arranged in the slit 57a of the output shaft 57 so as to be vertically movable.
  • the drive shaft 65 is rotated by the output shaft 57 and moved vertically by a screw feeding action.
  • the valve body 70 has a stem 71 , a valve portion 72 , a spring receiving portion 73 and a ball receiving portion 74 .
  • the stem 71 has a cylindrical shape.
  • the stem 71 is arranged inside the valve body support member 25 .
  • the stem 71 is supported by the valve support member 25 so as to be vertically movable.
  • the valve portion 72 is arranged at the lower end of the stem 71 .
  • the valve portion 72 has an annular shape.
  • the valve portion 72 protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the stem 71 .
  • the valve portion 72 vertically faces the valve port 14 .
  • the spring receiving portion 73 has a cylindrical shape.
  • the spring receiving portion 73 is joined to the upper end portion of the stem 71 .
  • the spring receiving portion 73 has a flange portion 73a protruding radially outward.
  • the ball receiving portion 74 has a circular flat plate portion and a convex portion connected to the lower surface of the flat plate portion.
  • the ball receiving portion 74 has a flat plate portion in contact with the ball 68 and a convex portion fitted in a hole formed in the spring receiving portion 73 .
  • a ball 68 is arranged between the ball receiving portion 74 and the drive shaft 65 .
  • a valve opening spring 75 is arranged between the flange portion 73 a of the spring receiving portion 73 and the valve body support member 25 .
  • the valve opening spring 75 is a compression coil spring. The valve opening spring 75 pushes the valve body 70 (flange portion 73a) upward.
  • the valve body 70 changes the opening area of the valve port 14 steplessly (including substantially steplessly) by moving the valve portion 72 forward and backward with respect to the valve port 14 .
  • the minimum area of the valve orifice 14 may be greater than 0 (ie, the valve orifice 14 is slightly open). Alternatively, the minimum area of the valve port 14 may be 0 (that is, the valve port 14 is fully closed).
  • the stator unit 80 has a stator 81 , a cover 90 and a substrate 95 .
  • Stator 81 has a cylindrical shape.
  • a can 30 is arranged inside the stator 81 .
  • the stator 81 is aligned with the magnet rotor 41 in a direction perpendicular to the axis L with the can 30 interposed therebetween.
  • the stator 81 constitutes a stepping motor together with the magnet rotor 41 .
  • the cover 90 is made of resin. Cover 90 accommodates stator 81 and substrate 95 .
  • the cover 90 has a cover body 91 , a lid body 92 and a connector 93 .
  • the cover main body 91 is integrally molded with the stator 81 .
  • the cover main body 91 has a first peripheral wall portion 91a, an upper wall portion 91b, a second peripheral wall portion 91c, and a cylindrical portion 91d.
  • a stator 81 is embedded in the inner peripheral surface of the first peripheral wall portion 91a.
  • the upper wall portion 91b is connected to the upper end portion of the first peripheral wall portion 91a.
  • the upper wall portion 91b has a dome shape.
  • the upper end portion of the can 30 is arranged inside the upper wall portion 91b.
  • the second peripheral wall portion 91c is connected to the first peripheral wall portion 91a.
  • the second peripheral wall portion 91c extends upward from the first peripheral wall portion 91a.
  • the cylindrical portion 91d extends downward from the lower end portion of the first peripheral wall portion 91a.
  • a lower end portion of the cylindrical portion 91 d is in contact with the upper surface 10 c of the valve body 10 .
  • a holder 20 is arranged inside the cylindrical portion 91d.
  • the lid body 92 has a flat plate shape.
  • the lid body 92 is joined to the upper end portion of the second peripheral wall portion 91 c of the cover main body 91 .
  • the connector 93 has a tubular shape extending in the horizontal direction in FIG.
  • the connector 93 is integrated with the lid body 92 .
  • the cover main body 91 and the lid body 92 define a board accommodation space 94 .
  • Electronic components including an angle sensor 96 are mounted on the board 95 .
  • the substrate 95 is arranged in the substrate accommodation space 94 and is fixed to the boss 91e of the cover body 91 with screws. Terminals 84 connected to the coils of the stator 81 are connected to the board 95 .
  • the substrate 95 has a through hole 95a in which the upper wall portion 91b of the cover body 91 is arranged.
  • the angle sensor 96 is a magnetic angle sensor.
  • the angle sensor 96 is mounted on the bottom surface of the substrate 95 .
  • the angle sensor 96 is arranged near the outer peripheral surface of the can 30 .
  • the angle sensor 96 and the can 30 are arranged in a direction perpendicular to the axis L (the X direction in FIG. 1) with the cover body 91 interposed therebetween.
  • the angle sensor 96 and the permanent magnet 45 are arranged in a direction perpendicular to the axis L with the can 30 and the cover main body 91 interposed therebetween. That is, the permanent magnet 45, the can 30, the cover main body 91, and the angle sensor 96 are arranged in the direction perpendicular to the axis L in this order.
  • the angle sensor 96 detects the directions and magnitudes of magnetic field components (magnetic flux density components) in two mutually orthogonal directions included in the magnetic field passing through the angle sensor 96 .
  • the angle sensor 96 outputs an electric signal corresponding to the direction and magnitude of the magnetic field component in the X direction and an electric signal corresponding to the direction and magnitude of the magnetic field component in the Y direction. Based on the electrical signal output by the angle sensor 96, the rotation angle of the permanent magnet 45 can be obtained.
  • the angle sensor 96 outputs an electrical signal corresponding to the rotation angle of the permanent magnet 45.
  • FIG. 5 shows an example of the electrical signal output by the angle sensor 96.
  • the solid line is the graph of the output corresponding to the magnetic field component in the X direction
  • the dashed line is the graph of the output corresponding to the magnetic field component in the Y direction.
  • the magnetic field component in the X direction becomes 0 and the magnetic field component in the Y direction becomes the maximum value (positive value).
  • the rotation angle of the permanent magnet 45 is 360 ⁇ n+180 [degrees]
  • the magnetic field component in the X direction becomes the minimum value (negative value) and the magnetic field component in the Y direction becomes 0.
  • the rotation angle of the permanent magnet 45 is 360 ⁇ n+270 [degrees]
  • the magnetic field component in the X direction becomes 0 and the magnetic field component in the Y direction becomes the minimum value (negative value).
  • the sign (positive or negative) of the value of the magnetic field component indicates the direction of the magnetic field component, and the absolute value of the value of the magnetic field component indicates the magnitude of the magnetic field component.
  • valve port 14 the holder 20, the valve body support member 25, the can 30, the magnet rotor 41, the connecting member 42, the rotor shaft 43, the permanent magnet 45, the output shaft 57, the guide member 60, the drive shaft 65, the valve
  • the central axes of the body 70 and the stator 81 are aligned with the axis L. As shown in FIG.
  • the motor-operated valve 1 includes a cylindrical can 30, a magnet rotor 41 arranged inside the can 30, a permanent magnet 45 arranged coaxially with the magnet rotor 41 inside the can 30, and arranged outside the can 30. and a stator unit 80 having a stator 81 mounted thereon.
  • the permanent magnet 45 has a circular outer shape and is rotated together with the magnet rotor 41 .
  • One N pole is arranged in the first portion 45n of the permanent magnet 45 divided by the diameter K, and one S pole is arranged in the second portion 45s.
  • the magnetization direction of the permanent magnet 45 is a direction perpendicular to the axis L.
  • the stator unit 80 has an angle sensor 96 that detects the rotation angle of the permanent magnets 45 .
  • An angle sensor 96 is aligned with the can 30 in a direction perpendicular to the axis L.
  • the magnetic lines of force F of the permanent magnet 45 emerge from the outer peripheral surface of the first portion 45n and enter the outer peripheral surface of the second portion 45s along the direction perpendicular to the axis L (rotational axis). Therefore, in the electric valve, the strength of the magnetic field in the space on the side of the can 30 (that is, the space in the direction perpendicular to the axis L with respect to the can 30) is strong, and the angle sensor arranged on the side of the can 30 96 can accurately detect the rotation angle of the magnet rotor 41 (permanent magnet 45). Further, by arranging the angle sensor 96 on the side of the can 30, the height dimension of the electric valve 1 can be reduced.
  • the angle sensor 96 detects the direction and magnitude of the magnetic field component in the X direction, which is the first direction, and the direction and magnitude of the magnetic field component in the Y direction, which is the second direction. By doing so, the rotation angle of the magnet rotor 41 can be detected more accurately using the magnetic field component in the X direction and the magnetic field component in the Y direction.
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the electrically operated valve according to the first embodiment of the invention.
  • 7A is a perspective view of a magnet rotor included in the motor-operated valve of FIG. 6.
  • FIG. 7B is a front view of a magnet rotor included in the motor-operated valve of FIG. 6.
  • FIG. 8A is a plan view of a magnet rotor included in the motor-operated valve of FIG. 6.
  • FIG. 8B is a bottom view of a magnet rotor included in the motor-operated valve of FIG. 6.
  • FIG. 9 shows a magnet rotor according to a modification of the magnet rotor of FIG. 9A is a perspective view and FIG. 9B is a front view.
  • the motor-operated valve 1A is the same (including substantially the same) as the above-described motor-operated valve 1 except for the following (1) and (2).
  • the electric valve 1A does not have the permanent magnet 45 and the magnetic shielding member 46.
  • the electric valve 1A has a magnet rotor 41A instead of the magnet rotor 41. Therefore, in the description of the motor-operated valve 1A, the same components as those of the motor-operated valve 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the magnet rotor 41A has a cylindrical shape.
  • the outer diameter of the magnet rotor 41A is smaller than the inner diameter of the can 30.
  • the magnet rotor 41A is rotatably arranged inside the can 30 .
  • a disc-shaped connecting member 42 is joined to the upper end of the magnet rotor 41A.
  • the connecting member 42 closes the upper end of the magnet rotor 41A.
  • a rotor shaft 43 passes through the center of the connecting member 42 .
  • An upper end portion of the rotor shaft 43 is rotatably supported by a bearing member 44 .
  • the magnet rotor 41A is connected to the rotor shaft 43 via the connecting member 42. As shown in FIG.
  • the rotor shaft 43 rotates together with the magnet rotor 41A.
  • the rotation axis of the magnet rotor 41A coincides with the axis L.
  • the magnet rotor 41A does not move in the axis L direction.
  • the magnet rotor 41A integrally has a first magnetic pole portion 41a, a magnetic buffer portion 41b, and a second magnetic pole portion 41c, which are connected in order in the direction of the axis L.
  • the first magnetic pole portion 41a has a plurality of N poles and a plurality of S poles.
  • the plurality of N poles and the plurality of S poles extend in the axis L direction.
  • a plurality of N poles and a plurality of S poles are alternately arranged in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the first magnetic pole portion 41a.
  • the first magnetic pole portion 41a is aligned with the stator 81 in a direction perpendicular to the axis L with the can 30 interposed therebetween.
  • the first magnetic pole portion 41a is a driving portion that generates rotational force together with the stator 81. As shown in FIG.
  • the magnetic buffer portion 41b is arranged between the first magnetic pole portion 41a and the second magnetic pole portion 41c.
  • the magnetic buffer portion 41b is not magnetized.
  • the length of the magnetic buffer portion 41b in the direction of the axis L is set so that the magnetic field generated by the first magnetic pole portion 41a does not affect the magnetic field generated by the second magnetic pole portion 41c. This length is set based on the measured value of the strength of the magnetic field generated by the first magnetic pole portion 41a and the second magnetic pole portion 41c, simulation results, or the like.
  • the magnetic buffer portion 41b suppresses mutual influence between the magnetic field generated by the first magnetic pole portion 41a and the magnetic field generated by the second magnetic pole portion 41c.
  • the second magnetic pole portion 41c is arranged at the upper end of the magnet rotor 41A.
  • the second magnetic pole portion 41c has a circular outer shape when viewed from the axis L direction.
  • the second magnetic pole portion 41c has one N pole and one S pole.
  • One N pole is arranged in one portion (first portion 41n) partitioned by diameter K in the second magnetic pole portion 41c, and one S pole is arranged in the other portion (second portion 41s).
  • One N pole and one S pole face each other in a direction orthogonal to the axis L and orthogonal to the diameter K (the X direction in FIG. 8A).
  • the second magnetic pole portion 41 c is a sensing portion that generates a magnetic field that is detected by the angle sensor 96 .
  • the second magnetic pole portion 41c is magnetized in a direction perpendicular to the axis L and a direction perpendicular to the diameter K. Therefore, as shown in FIG. 8A, the magnetic lines of force of the second magnetic pole portion 41c exit from the outer peripheral surface of the first portion 41n along the direction perpendicular to the axis L (the direction parallel to the XY plane) to the second portion 41s. enter the outer circumference of At least one N pole and at least one S pole may be arranged alternately in the circumferential direction on the second magnetic pole portion 41c.
  • the second magnetic pole portion 41c may have, for example, two N poles and two S poles alternately arranged in the circumferential direction.
  • the second magnetic pole portion 41c and the angle sensor 96 are arranged in a direction orthogonal to the axis L with the can 30 and the cover main body 91 interposed therebetween.
  • the boundary between the first magnetic pole portion 41a and the magnetic buffer portion 41b and the boundary between the magnetic buffer portion 41b and the second magnetic pole portion 41c in the magnet rotor 41A are indicated by dashed lines.
  • the second magnetic pole portion 41c may be magnetized in the axis L direction.
  • a first N-pole portion 41n and a second S-pole portion 41s are alternately arranged in the circumferential direction. Since the first portion 41n and the second portion 41s are magnetized in the direction of the axis L, the second magnetic pole portion 41c has an S pole aligned in the direction of the axis L with the first portion 41n and the second portion 41s. N poles aligned in the direction of the axis L appear. As shown in FIG.
  • the magnetic line of force F of the second magnetic pole portion 41c extends from the upper end surface of the first portion 41n to the upper end surface of the second portion 41s along the direction of the axis L (the direction parallel to the XZ plane). come in.
  • the angle sensor 96 is arranged above the upper end portion of the can 30, as in the electric valve of Patent Document 1. That is, the second magnetic pole portion 41c and the angle sensor 96 are arranged in the direction of the axis L with the can 30 and the cover main body 91 (upper wall portion 91b) interposed therebetween.
  • the magnetic lines of force of the second magnetic pole portion 41c of the magnet rotor 41A go out along the direction perpendicular to the axis L from the outer peripheral surface of the first portion 41n and enter the outer peripheral surface of the second portion 41s.
  • the magnetic buffer portion 41b suppresses mutual influence between the magnetic field generated by the first magnetic pole portion 41a and the magnetic field generated by the second magnetic pole portion 41c.
  • the strength of the magnetic field in the space on the side of the can 30 (that is, the space in the direction perpendicular to the axis L with respect to the can 30) is strong, and the angle placed on the side of the can 30
  • the sensor 96 can accurately detect the rotation angle of the magnet rotor 41A (second magnetic pole portion 41c). Further, by arranging the angle sensor 96 on the side of the can 30, the height dimension of the motor operated valve 1A can be reduced.
  • the first magnetic pole portion 41a is a bonded magnet made of a first synthetic resin containing a first magnetic material.
  • the second magnetic pole portion 41c is a bonded magnet made of a second synthetic resin containing a second magnetic material.
  • the first magnetic pole portion 41a and the second magnetic pole portion 41c may be either isotropic magnets or anisotropic magnets.
  • the magnetic buffer portion 41b is made of a first synthetic resin.
  • the first synthetic resin is polyphenylene sulfide resin (PPS resin) mixed with ferrite powder as the first magnetic material.
  • the second synthetic resin is, for example, a PPS resin containing neodymium powder.
  • PPS resin is a binder (bonding material).
  • the type of the first magnetic material (ferrite) and the type of the second magnetic material (neodymium) are different, that is, the first synthetic resin that constitutes the first magnetic pole portion 41a and the material that constitutes the second magnetic pole portion 41c. is different from the second synthetic resin.
  • the first magnetic material (ferrite), the second magnetic material (neodymium), and the binder (PPS resin) are examples, and other materials may be used. Also, different types of binders may be used for the first synthetic resin and the second synthetic resin.
  • the type of the first magnetic material and the type of the second magnetic material are the same (for example, neodymium), and the mixing ratio of the first magnetic material in the first synthetic resin and the mixing ratio of the second magnetic material in the second synthetic resin are different.
  • the first synthetic resin, which is the material forming the first magnetic pole portion 41a, and the second synthetic resin, which is the material forming the second magnetic pole portion 41c, are different.
  • the magnet rotor 41A is a molded body in which the first magnetic pole portion 41a, the magnetic buffer portion 41b and the second magnetic pole portion 41c are integrally molded by two-color molding.
  • a first synthetic resin is injected and filled into a cavity formed by a common mold and a primary mold to mold a cylindrical primary part.
  • the primary part includes portions corresponding to the first magnetic pole portion 41a and the magnetic buffer portion 41b.
  • a second synthetic resin is injected and filled into a cavity formed by a common mold in which the primary part is placed and a secondary part to form a cylindrical secondary part. Thereby, the primary side part and the secondary side part are integrated.
  • the secondary side part only includes a portion corresponding to the second magnetic pole portion 41c.
  • the magnet rotor 41A is produced.
  • the magnetic buffer portion 41b may be made of the second synthetic resin.
  • An example of the manufacturing method in this case will be described.
  • (1) A first synthetic resin is injected and filled into a cavity formed by a common mold and a primary mold to mold a cylindrical primary part.
  • the primary part includes only the portion corresponding to the first pole portion 41a.
  • (2) A second synthetic resin is injected and filled into a cavity formed by a common mold in which the primary part is placed and a secondary part to form a cylindrical secondary part. Thereby, the primary side part and the secondary side part are integrated.
  • the secondary part includes portions corresponding to the magnetic buffer portion 41b and the second magnetic pole portion 41c.
  • the magnetic buffer portion 41b may be made of metal.
  • the metal forming the magnetic buffer portion 41b is, for example, a soft magnetic material having a relatively high magnetic permeability, such as silicon iron.
  • An example of the manufacturing method in this case will be described.
  • a ring-shaped metal part corresponding to the magnetic buffer portion 41b is installed in a cavity formed by a common mold and a primary mold, and a first synthetic resin is injected into the cavity to form a cylindrical shape.
  • molding the primary part of The primary part includes portions corresponding to the first magnetic pole portion 41a and the magnetic buffer portion 41b.
  • a second synthetic resin is injected and filled into a cavity formed by a common mold in which the primary part is placed and a secondary part to form a cylindrical secondary part.
  • the secondary side part only includes a portion corresponding to the second magnetic pole portion 41c.
  • the magnet rotor 41A is produced.
  • the first magnetic pole portion 41a, the magnetic buffer portion 41b, and the second magnetic pole portion 41c are formed separately and then joined together by infrared welding, ultrasonic welding, adhesive bonding, or the like to fabricate the magnet rotor 41A. good too.
  • first magnetic pole portion 41a and the second magnetic pole portion 41c are bonded magnets in this embodiment, the present invention is not limited to this configuration.
  • one of the first magnetic pole portion 41a and the second magnetic pole portion 41c is made of a synthetic resin containing a magnetic material, the other is made of a magnetizable ceramic or metal material, and the magnetic buffer portion 41b is made of the synthetic resin.
  • the first magnetic pole portion 41a and the magnetic buffer portion 41b are made of a first synthetic resin, and the second magnetic pole portion 41c is made of a metal sintered body obtained by sintering neodymium powder.
  • the magnet rotor 41A is a molded body in which the first magnetic pole portion 41a, the magnetic buffer portion 41b and the second magnetic pole portion 41c are integrally molded by insert molding.
  • An example of the manufacturing method in this case will be described.
  • Neodymium powder is sintered to produce a cylindrical metal sintered body.
  • the metal sintered body includes only a portion corresponding to the second magnetic pole portion 41c.
  • a metal sintered body is placed in a cavity formed by a mold, and a first synthetic resin is injected and filled into the cavity to form a cylindrical resin component.
  • the resin component includes portions corresponding to the first magnetic pole portion 41a and the magnetic buffer portion 41b.
  • the metal sintered body and the resin component are integrated.
  • a plurality of N poles and a plurality of S poles are formed by magnetizing portions of the resin component corresponding to the first magnetic pole portions 41a.
  • a portion of the resin component corresponding to the magnetic buffer portion 41b is not magnetized.
  • the magnet rotor 41A is produced.
  • the motor operated valve 1A has a stator unit having a cylindrical can 30, a magnet rotor 41A arranged inside the can 30, and a stator 81 arranged outside the can 30.
  • the magnet rotor 41A integrally has a first magnetic pole portion 41a and a second magnetic pole portion 41c aligned in the axis L direction.
  • a plurality of N poles and a plurality of S poles are arranged alternately in the circumferential direction on the first magnetic pole portion 41a.
  • At least one N pole and at least one S pole are arranged alternately in the circumferential direction on the second magnetic pole portion 41c.
  • the stator unit 80 has an angle sensor 96 that detects the rotation angle of the second magnetic pole portion 41c.
  • the material forming the first magnetic pole portion 41a and the material forming the second magnetic pole portion 41c are different. As a result, when only one of the first magnetic pole portion 41a and the second magnetic pole portion 41c requires a large magnetic force, the first magnetic pole portion 41a and the second magnetic pole portion 41c are made of materials corresponding to the required magnetic force. can be configured separately. Therefore, the assembly man-hours and material costs associated with the magnet rotor 41A can be reduced.
  • the magnet rotor 41A integrally has a first magnetic pole portion 41a, a magnetic buffer portion 41b, and a second magnetic pole portion 41c, which are connected in order in the direction of the axis L.
  • a magnetic buffer portion 41b is a portion that is not magnetized. By doing so, it is possible to suppress mutual influence between the magnetic field generated by the first magnetic pole portion 41a and the magnetic field generated by the second magnetic pole portion 41c.
  • the length of the magnetic buffer portion 41b in the direction of the axis L is such that the magnetic field generated by the first magnetic pole portion 41a does not affect the magnetic field generated by the second magnetic pole portion 41c. By doing so, it is possible to suppress the influence of the magnetic field generated by the first magnetic pole portion 41a on the magnetic field generated by the second magnetic pole portion 41c, and the angle sensor 96 accurately detects the rotation of the magnet rotor 41A (second magnetic pole portion 41c). Angle can be detected.
  • the magnetization direction of the second magnetic pole portion 41c is a direction orthogonal to the axis L.
  • An angle sensor 96 is aligned with the can 30 in a direction perpendicular to the axis L. By doing so, the magnetic lines of force F of the second magnetic pole portion 41c go out along the direction perpendicular to the axis L from the outer peripheral surface of the first portion 41n and enter the outer peripheral surface of the second portion 41s.
  • the strength of the magnetic field in the space on the side of the can 30 (that is, the space in the direction perpendicular to the axis L with respect to the can 30) is strong, and the angle placed on the side of the can 30
  • the sensor 96 can accurately detect the rotation angle of the magnet rotor 41A (second magnetic pole portion 41c). Further, by arranging the angle sensor 96 on the side of the can 30, the height dimension of the motor operated valve 1A can be reduced.
  • the first magnetic pole portion 41a is made of a first synthetic resin containing a first magnetic material.
  • the second magnetic pole portion 41c is made of a second synthetic resin containing a second magnetic material.
  • the magnetic buffer portion 41b is made of a first synthetic resin, a second synthetic resin, or metal.
  • the type of the first magnetic material and the type of the second magnetic material are different, or the type of the first magnetic material and the type of the second magnetic material are the same and the blending ratio of the first magnetic material in the first synthetic resin The mixing ratio of the second magnetic material in the second synthetic resin is different.
  • the first magnetic pole portion 41a and the second magnetic pole portion 41c are made of relatively inexpensive bonded magnets, and the material cost of the magnet rotor 41A can be reduced. Further, by changing the type or mixing ratio of the magnetic material, the magnetic properties of the first magnetic pole portion 41a and the second magnetic pole portion 41c can be adjusted relatively easily.
  • the magnet rotor 41A is a molded body in which the first magnetic pole portion 41a, the magnetic buffer portion 41b and the second magnetic pole portion 41c are integrally molded by two-color molding. By doing so, the first magnetic pole portion 41a, the magnetic buffer portion 41b and the second magnetic pole portion 41c are integrated in the manufacturing process of the magnet rotor 41A. The number of assembly man-hours can be reduced as compared with the configuration in which the magnetic pole portions 41c are formed separately.
  • the magnet rotor 41A may be a molded body in which the first magnetic pole portion 41a, the magnetic buffer portion 41b and the second magnetic pole portion 41c are integrally molded by insert molding. By doing so, the number of steps for assembling the magnet rotor 41A can be reduced, and ceramic magnets (such as ferrite magnets) or metal magnets (such as rare earth magnets) having magnetic force stronger than bond magnets can be used.
  • the magnet rotor 41A integrally has a first magnetic pole portion 41a and a second magnetic pole portion 41c which are aligned in the direction of the axis L with the magnetic buffer portion 41b interposed therebetween.
  • the magnetic buffer portion 41b may be omitted and the first magnetic pole portion 41a and the second magnetic pole portion 41c may be directly connected.
  • FIG. 10 and 11 are longitudinal sectional views of an electrically operated valve according to a second reference example.
  • FIG. 10 shows the motor-operated valve with the minimum opening area of the valve port.
  • FIG. 11 shows the motor-operated valve in a state in which the opening area of the valve port is maximized.
  • the motor operated valve 2 includes a valve body 110, a holder 120, a guide bush 125, a can 130 as a case, a drive mechanism 140, and a valve body 170. , and a stator unit 180 .
  • the valve body 110 has a cuboid shape.
  • the valve body 110 has a valve chamber 113 and a valve port 114 connected to the valve chamber 113 .
  • the valve body 110 has a first passageway 117 and a second passageway 118 .
  • One end of the first passage 117 is connected to the valve chamber 113 , and the other end of the first passage 117 opens to the left side surface 110 a of the valve body 110 .
  • One end of the second passage 118 is connected to the valve chamber 113 via the valve port 114 , and the other end of the second passage 118 opens to the right side surface 110 b of the valve body 110 .
  • the valve body 110 has a mounting hole 119 .
  • the mounting hole 119 opens to the upper surface 110 c of the valve body 110 .
  • a female thread is formed on the inner peripheral surface of the attachment hole 119 .
  • the valve chamber 113 is open to the bottom surface 119 a of the mounting hole 119 .
  • the holder 120 has a cylindrical shape.
  • a male thread is formed on the lower portion of the outer peripheral surface of the holder 120 .
  • the male thread of the holder 120 is screwed into the female thread of the mounting hole 119 of the valve body 110 .
  • the holder 120 is attached to the valve body 110 with a screw structure.
  • the guide bush 125 has a first cylindrical portion 126 and a second cylindrical portion 127 .
  • the outer diameter of the second cylindrical portion 127 is smaller than the outer diameter of the first cylindrical portion 126 .
  • the second cylindrical portion 127 is coaxially connected to the upper end portion of the first cylindrical portion 126 .
  • a male thread 127 a is formed on the outer peripheral surface of the second cylindrical portion 127 .
  • the first cylindrical portion 126 is press-fitted into the fitting hole 120 a of the holder 120 .
  • the can 130 has a cylindrical shape.
  • the can 130 is closed at its upper end and open at its lower end.
  • a lower end portion of the can 130 is joined to an outer peripheral edge of an annular plate-shaped joining member 135 .
  • An upper portion of the holder 120 is arranged inside the joint member 135 .
  • the inner peripheral edge of the joining member 135 is joined to the holder 120 .
  • the can 130 is fixed to the valve body 110 via the joint member 135 and the holder 120 .
  • the drive mechanism 140 moves the valve body 170 in the vertical direction (Z direction).
  • the drive mechanism 140 has a magnet rotor 141 , a valve shaft holder 142 , a valve shaft 143 and permanent magnets 145 .
  • the magnet rotor 141 has a cylindrical shape.
  • the outer diameter of the magnet rotor 141 is smaller than the inner diameter of the can 130 .
  • the magnet rotor 141 is rotatably arranged inside the can 130 .
  • the magnet rotor 141 has a plurality of N poles and a plurality of S poles.
  • the plurality of N poles and the plurality of S poles extend in the axis L direction.
  • a plurality of N poles and a plurality of S poles are alternately arranged in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the magnet rotor 141 .
  • the axis L is parallel to the Z direction.
  • the valve shaft holder 142 has a cylindrical shape with a closed upper end.
  • a support ring 144 is fixed to the upper end of the valve stem holder 142 .
  • a support ring 144 connects the magnet rotor 141 and the valve shaft holder 142 .
  • a female thread 142 a is formed on the inner peripheral surface of the valve shaft holder 142 .
  • Female thread 142 a is screwed with male thread 127 a of guide bush 125 .
  • the valve stem 143 has a cylindrical shape. An upper end portion 143 a of the valve shaft 143 passes through the valve shaft holder 142 . A push nut 147 is attached to the upper end portion 143a of the valve shaft 143 to prevent it from coming off.
  • the valve stem 143 is arranged inside the guide bush 125 and inside the holder 120 .
  • a lower end portion of the valve shaft 143 is arranged in the valve chamber 113 .
  • a valve closing spring 148 is arranged between the valve shaft holder 142 and the stepped portion 143 b of the valve shaft 143 .
  • the valve closing spring 148 is a compression coil spring. The valve closing spring 148 pushes the valve shaft 143 downward.
  • the permanent magnet 145 is arranged above the magnet rotor 141 inside the can 130 .
  • the permanent magnet 145 has an annular plate shape.
  • the permanent magnet 145 has a circular outer shape when viewed from the axis L direction.
  • Permanent magnets 145 are secured to support ring 144 via fasteners 146 .
  • the permanent magnet 145 is arranged coaxially with the magnet rotor 141 and rotates together with the magnet rotor 141 .
  • the permanent magnet 145 is rotated around the rotation axis of the magnet rotor 141 .
  • the rotation axis of the magnet rotor 141 coincides with the axis L.
  • the direction of the axis L is the direction of the rotation axis.
  • the magnet rotor 141 and the permanent magnets 145 move in the direction of the axis L as they rotate.
  • the permanent magnet 145 has the same (including substantially the same) configuration as the permanent magnet 45 of the electric valve 1 .
  • Permanent magnet 145 has one north pole and one south pole.
  • One N pole is arranged in one portion (first portion) of the permanent magnet 145 divided by the diameter, and one S pole is arranged in the other portion (second portion).
  • One north pole and one south pole face each other in a direction perpendicular to the axis L and a direction perpendicular to the diameter.
  • the permanent magnet 145 is magnetized in a direction perpendicular to the axis L and a direction perpendicular to the diameter. Therefore, the magnetic lines of force of the permanent magnet 145 exit from the outer peripheral surface of the first portion and enter the outer peripheral surface of the second portion along the direction perpendicular to the axis L (the direction parallel to the XY plane).
  • the valve body 170 has a substantially conical shape with the tip facing downward.
  • the valve body 170 is integrally connected to the lower end of the valve shaft 143 .
  • the valve body 170 is arranged to face the valve port 114 in the vertical direction.
  • the valve body 170 advances and retreats with respect to the valve port 114 to steplessly (including substantially steplessly) change the opening area of the valve port 114 .
  • the minimum area of the valve orifice 114 may be greater than 0 (ie, the valve orifice 114 is slightly open). Alternatively, the minimum area of the valve port 114 may be 0 (that is, the valve port 114 is fully closed).
  • the stator unit 180 has a stator 81 , a cover 90 and a substrate 95 .
  • the stator 81, the cover 90, and the substrate 95 are the same (including substantially the same) as those of the motor-operated valve 1, so they are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
  • the stator 81 is aligned with the magnet rotor 141 in a direction perpendicular to the axis L via the can 130 .
  • the stator 81 constitutes a stepping motor together with the magnet rotor 141 .
  • FIG. 10 shows the motor operated valve 2 in a state where the opening area of the valve port 114 is minimal.
  • FIG. 11 shows the motor operated valve 2 in a state where the opening area of the valve port 114 is maximized.
  • the permanent magnet 145 rotates together with the magnet rotor 141 and moves along the axis L direction together with the magnet rotor 141 .
  • Permanent magnet 145 moves from the position shown in FIG. 10 to the position shown in FIG.
  • the angle sensor 96 and the permanent magnet 145 are always aligned in a direction orthogonal to the axis L with the can 130 and the cover body 91 interposed therebetween. In other words, the position of the angle sensor 96 in the direction of the axis L and the position of the permanent magnet 145 in the direction of the axis L always overlap.
  • the motor-operated valve 2 has the same (including substantially the same) effects as the motor-operated valve 1.
  • the permanent magnet 145 moves in the direction of the axis L as it rotates.
  • the angle sensor 96 is always aligned with the permanent magnet 145 in the direction perpendicular to the axis L. By doing so, the rotation of the magnet rotor 141 (permanent magnet 145) can be performed more accurately than when the permanent magnet 145 moves in the direction of the axis L and is separated from the angle sensor 96 in the direction of the axis L. Angle can be detected.
  • FIG. 12 and 13 are longitudinal sectional views of an electrically operated valve according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 shows the motor-operated valve with the minimum opening area of the valve port.
  • FIG. 13 shows the motor-operated valve with the maximum opening area of the valve port.
  • the motor-operated valve 2A is the same (including substantially the same) as the above-described motor-operated valve 2 except for the following (1) and (2).
  • Electric valve 2A does not have permanent magnet 145 and fixture 146 .
  • the electric valve 2A has a magnet rotor 141A instead of the magnet rotor 141. Therefore, in the description of the motor-operated valve 2A, the same components as those of the motor-operated valve 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the magnet rotor 141A has the same (including substantially the same) configuration as the magnet rotor 41A of the electric valve 1A.
  • the magnet rotor 141A has a cylindrical shape.
  • the magnet rotor 141 A has an outer diameter smaller than the inner diameter of the can 130 .
  • the magnet rotor 141A is rotatably arranged inside the can 130 .
  • the magnet rotor 141A and the valve shaft holder 142 are connected by a support ring 144. As shown in FIG.
  • the magnet rotor 141A rotates together with the valve stem holder 142. As shown in FIG.
  • the magnet rotor 141A has a first magnetic pole portion 41a, a magnetic buffer portion 41b, and a second magnetic pole portion 41c, which are connected in order in the direction of the axis L.
  • the first magnetic pole portion 41a, the magnetic buffer portion 41b, and the second magnetic pole portion 41c are the same (including substantially the same) as those of the motor operated valve 1A, so they are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. . 12 and 13, the boundary between the first magnetic pole portion 41a and the magnetic buffer portion 41b and the boundary between the magnetic buffer portion 41b and the second magnetic pole portion 41c in the magnet rotor 141A are indicated by dashed lines.
  • the magnet rotor 141A moves in the direction of the axis L as it rotates.
  • the second magnetic pole portion 41c of the magnet rotor 141A moves from the position shown in FIG. 12 to the position shown in FIG.
  • the angle sensor 96 and the second magnetic pole portion 41c are always aligned in a direction perpendicular to the axis L with the can 130 and the cover body 91 interposed therebetween. In other words, the position of the angle sensor 96 in the direction of the axis L and the position of the second magnetic pole portion 41c in the direction of the axis L always overlap.
  • the motor-operated valve 2A has the same (including substantially the same) effects as the motor-operated valve 1A.
  • the magnet rotor 141A moves in the direction of the axis L as it rotates.
  • the angle sensor 96 is always aligned with the second magnetic pole portion 41c in the direction orthogonal to the axis L. By doing so, compared to the case where the second magnetic pole portion 41c separates from the angle sensor 96 in the direction of the axis L when the magnet rotor 141A moves in the direction of the axis L, the magnet rotor 141A (the second magnetic pole portion) can be detected more accurately. 41c) can be detected.
  • each term indicating a shape such as “cylinder” or “cylinder” is also used for a member or a portion of a member that substantially has the shape of the term.
  • a “cylindrical member” includes a cylindrical member and a substantially cylindrical member.

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Abstract

高さ寸法が小さく、マグネットローターの回転角度を正確に検出できる電動弁を提供する。電動弁(１Ａ)のマグネットローター(４１Ａ)は、その回転軸方向に順に接続された、第１磁極部分(４１ａ)と、磁気緩衝部分(４１ｂ)と、第２磁極部分(４１ｃ)と、を一体的に有する。第１磁極部分(４１ａ)に、周方向に交互に並ぶ複数のＮ極と複数のＳ極とが配置される。第２磁極部分(４１ｃ)に、周方向に交互に並ぶ１つのＮ極と１つのＳ極とが配置される。ステーターユニット(８０)が、第２磁極部分(４１ｃ)の回転角度を検出する角度センサー(９６)を有する。そして、第１磁極部分(４１ａ)を構成する材料と第２磁極部分(４１ｃ)を構成する材料とが異なる。

Description

電動弁
　本発明は、電動弁に関する。
　特許文献１は、従来の電動弁の一例を開示している。特許文献１の電動弁は、ケースと、マグネットローターと、永久磁石と、ステーターと、基板と、を有している。ケースは、上端部が塞がれた円筒形状を有している。マグネットローターは、ケースの内側に配置されている。永久磁石は、ケースの内側においてマグネットローターの上方に配置されている。永久磁石は、マグネットローターとともに回転される。ステーターは、ケースの外側に配置されている。基板には、永久磁石の回転角度（具体的には、永久磁石が生じる磁界の回転角度）を検出する角度センサーが実装されている。
特開２０１８－１３５９０８号公報
　上述した電動弁では、角度センサーがケースの上端部の上方に配置されている。そのため、電動弁の高さ寸法が大きい。そこで、角度センサーをケースの側方に配置することで、電動弁の高さ寸法を小さくできる。しかしながら、特許文献１の電動弁では、永久磁石の磁力線が上面から上方に出て上面に入るように磁極が形成されている。そのため、永久磁石が生じる磁界の強さがケースの側方にある空間において比較的弱く、ケースの側方に角度センサーを配置すると、永久磁石の回転角度を正確に検出できないおそれがある。
　このような電動弁において、ステーターとともに回転力を発生させる駆動部と、角度センサーによって検知される磁界を生じる検知部と、を一体的に有するマグネットローターを採用することで、部品数を少なくし、組立工数を低減できる。駆動部は、複数のＮ極と複数のＳ極とが周方向に交互に配置される。検知部は、少なくとも１つのＮ極と少なくとも１つのＳ極とが周方向に交互に配置される。しかしながら、駆動部および検知部の一方のみ大きい磁力が必要な場合であっても、マグネットローター全体を大きい磁力を発生可能な材料で構成する必要がある。そのため、マグネットローターの材料費が高くなる。
　そこで、本発明は、マグネットローターに関連する組立工数および材料費を低減できる電動弁を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る電動弁は、円筒形状のケースと、前記ケースの内側に配置されたマグネットローターと、前記ケースの外側に配置されたステーターを有するステーターユニットと、を有する電動弁であって、前記マグネットローターが、当該マグネットローターの回転軸方向に並ぶ、第１磁極部分と、第２磁極部分と、を一体的に有し、前記第１磁極部分に、周方向に交互に並ぶ複数のＮ極と複数のＳ極とが配置され、前記第２磁極部分に、周方向に交互に並ぶ少なくとも１つのＮ極と少なくとも１つのＳ極とが配置され、前記ステーターユニットが、前記第２磁極部分の回転角度を検出する角度センサーを有し、前記第１磁極部分を構成する材料と前記第２磁極部分を構成する材料とが異なることを特徴とする。
　本発明において、前記マグネットローターが、前記回転軸方向に順に接続された、前記第１磁極部分と、磁気緩衝部分と、前記第２磁極部分と、を一体的に有し、前記磁気緩衝部分が、着磁されていない部分である、ことが好ましい。
　本発明において、前記磁気緩衝部分の前記回転軸方向の長さが、前記第１磁極部分が生じる磁界が前記第２磁極部分が生じる磁界に影響しない長さである、ことが好ましい。
　本発明において、前記第２磁極部分の着磁方向が、前記回転軸と直交する方向であり、前記角度センサーが、前記回転軸と直交する方向に前記ケースと並んでいる、ことが好ましい。
　本発明において、前記マグネットローターが、回転とともに前記回転軸方向に移動し、前記角度センサーが、前記回転軸と直交する方向に前記第２磁極部分と常に並ぶ、ことが好ましい。
　本発明において、前記第１磁極部分が、第１磁性材料を含む第１合成樹脂で構成され、前記第２磁極部分が、第２磁性材料を含む第２合成樹脂で構成され、前記第１磁性材料の種類と前記第２磁性材料の種類とが異なる、または、前記第１磁性材料の種類と前記第２磁性材料の種類とが同じでかつ前記第１合成樹脂における前記第１磁性材料の配合率と前記第２合成樹脂における前記第２磁性材料の配合率とが異なる、ことが好ましい。
　本発明において、前記第１磁極部分が、第１磁性材料を含む第１合成樹脂で構成され、前記第２磁極部分が、第２磁性材料を含む第２合成樹脂で構成され、前記磁気緩衝部分が、前記第１合成樹脂、前記第２合成樹脂または金属で構成され、前記第１磁性材料の種類と前記第２磁性材料の種類とが異なる、または、前記第１磁性材料の種類と前記第２磁性材料の種類とが同じでかつ前記第１合成樹脂における前記第１磁性材料の配合率と前記第２合成樹脂における前記第２磁性材料の配合率とが異なる、ことが好ましい。
　本発明において、前記マグネットローターが、前記第１磁極部分および前記第２磁極部分が二色成形によって一体成形された成形体である、ことが好ましい。
　本発明において、前記マグネットローターが、前記第１磁極部分、前記磁気緩衝部分および前記第２磁極部分が二色成形によって一体成形された成形体である、ことが好ましい。
　本発明によれば、マグネットローターが、その回転軸方向に並ぶ、第１磁極部分と、第２磁極部分と、を一体的に有する。第１磁極部分に、周方向に交互に並ぶ複数のＮ極と複数のＳ極とが配置される。第２磁極部分に、周方向に交互に並ぶ少なくとも１つのＮ極と少なくとも１つのＳ極とが配置される。ステーターユニットが、第２磁極部分の回転角度を検出する角度センサーを有する。そして、第１磁極部分を構成する材料と第２磁極部分を構成する材料とが異なる。このようにしたことから、第１磁極部分および第２磁極部分の一方のみ大きい磁力が必要な場合に、第１磁極部分および第２磁極部分をそれぞれに必要な磁力に応じた材料で別々に構成することができる。そのため、マグネットローターに関連する組立工数および材料費を低減できる。
第１参考例に係る電動弁の縦断面図である。 図１の電動弁が有する永久磁石および角度センサーの配置を模式的に示す図である。 角度センサーと第１の回転角度にある永久磁石の磁力線との関係を模式的に示す図である。 角度センサーと第２の回転角度にある永久磁石の磁力線との関係を模式的に示す図である。 永久磁石の回転角度と角度センサーが出力する電気信号との関係を示すグラフである。 本発明の第１実施例に係る電動弁の縦断面図である。 図６の電動弁が有するマグネットローターの斜視図および正面図である。 図６の電動弁が有するマグネットローターの平面図および底面図である。 図７のマグネットローターの変形例に係るマグネットローターの斜視図および正面図である。 第２参考例に係る電動弁において弁口の開口面積が最小の状態を示す縦断面図である。 図１０の電動弁において弁口の開口面積が最大の状態を示す縦断面図である。 本発明の第２実施例に係る電動弁において弁口の開口面積が最小の状態を示す縦断面図である。 図１２の電動弁において弁口の開口面積が最大の状態を示す縦断面図である。
（第１参考例）
　以下、第１参考例に係る電動弁について、図１～図５を参照して説明する。本参考例に係る電動弁１は、例えば、冷凍サイクル等において冷媒流量を調整するために使用される。
　図１は、第１参考例に係る電動弁の縦断面図である。図２は、図１の電動弁が有する永久磁石および角度センサーの配置を模式的に示す図である。図３は、角度センサーと第１の回転角度にある永久磁石の磁力線との関係を模式的に示す図である。図３は、角度センサーを通る磁力線が主にＸ方向を向いている様子を示している。図４は、角度センサーと第２の回転角度にある永久磁石の磁力線との関係を模式的に示す図である。図４は、角度センサーを通る磁力線が主にＹ方向を向いている様子を示している。図３に示す永久磁石と図４に示す永久磁石との回転角度の差は９０度である。図５は、永久磁石の回転角度と角度センサーが出力する電気信号との関係を示すグラフである。各図において、矢印Ｘで示すＸ方向、矢印Ｙで示すＹ方向および矢印Ｚで示すＺ方向は、互いに直交している。
　図１に示すように、本参考例に係る電動弁１は、弁本体１０と、ホルダー２０と、弁体支持部材２５と、ケースとしてのキャン３０と、駆動機構４０と、弁体７０と、ステーターユニット８０と、を有している。
　弁本体１０は、直方体形状を有している。弁本体１０は、弁室１３と、弁室１３に接続された弁口１４と、を有している。弁本体１０は、第１通路１７と、第２通路１８と、を有している。第１通路１７の一端部は弁室１３と接続され、第１通路１７の他端部は弁本体１０の左側面１０ａに開口している。第２通路１８の一端部は弁口１４を介して弁室１３と接続され、第２通路１８の他端部は弁本体１０の右側面１０ｂに開口している。弁本体１０は、取付孔１９を有している。取付孔１９は、弁本体１０の上面１０ｃに開口している。取付孔１９の内周面には、雌ねじが形成されている。取付孔１９の底面１９ａには、弁室１３が開口している。
　ホルダー２０は、円筒形状を有している。ホルダー２０の外周面の下部には、雄ねじが形成されている。ホルダー２０の雄ねじは、弁本体１０の取付孔１９の雌ねじに螺合される。ホルダー２０は、弁本体１０にねじ構造で取り付けられている。
　弁体支持部材２５は、円筒形状を有している。弁体支持部材２５は、取付孔１９の内側において、弁本体１０とホルダー２０との間に配置されている。弁体支持部材２５の下部は、取付孔１９から弁室１３に圧入されている。弁体支持部材２５の外周面には、下方を向く環状平面２５ａが形成されている。環状平面２５ａは、取付孔１９の底面１９ａに当接されている。弁体支持部材２５は、弁体７０を上下方向（Ｚ方向）に移動可能に支持する。
　キャン３０は、円筒形状を有している。キャン３０は、上端部が塞がれかつ下端部が開口している。キャン３０の下端部は、円環板形状の接合部材３５の外周縁に接合されている。接合部材３５の内側にはホルダー２０の上部が配置されている。接合部材３５の内周縁は、ホルダー２０に接合されている。キャン３０は、接合部材３５およびホルダー２０を介して、弁本体１０に固定されている。
　駆動機構４０は、弁体７０を上下方向に移動させる。駆動機構４０は、マグネットローター４１と、永久磁石４５と、遊星歯車機構５０と、案内部材６０と、駆動軸６５と、ボール６８と、を有している。
　マグネットローター４１は、円筒形状を有している。マグネットローター４１の外径は、キャン３０の内径より小さい。マグネットローター４１は、キャン３０の内側に回転可能に配置されている。マグネットローター４１の上端部には、円板形状の連結部材４２が接合されている。連結部材４２は、マグネットローター４１の上端部を塞いでいる。連結部材４２の中央をローター軸４３が貫通している。マグネットローター４１は、連結部材４２を介してローター軸４３に連結されている。ローター軸４３は、マグネットローター４１とともに回転する。
　マグネットローター４１は、複数のＮ極と複数のＳ極とを有している。複数のＮ極と複数のＳ極とは、軸線Ｌ方向に延在している。複数のＮ極と複数のＳ極とは、マグネットローター４１の外周面に周方向に交互に配置されている。軸線Ｌは、Ｚ方向と平行である。
　永久磁石４５は、キャン３０の内側においてマグネットローター４１の上方に配置されている。永久磁石４５は、円板形状を有している。永久磁石４５は、軸線Ｌ方向から見たときに円形状の外形を有している。なお、永久磁石４５は、直線状に延びる棒形状でもよい。永久磁石４５は、ローター軸４３の上端部に固定されている。永久磁石４５は、マグネットローター４１と同軸に配置されており、マグネットローター４１とともに回転される。永久磁石４５は、マグネットローター４１の回転軸周りに回転される。マグネットローター４１の回転軸は、軸線Ｌと一致する。軸線Ｌ方向は回転軸方向である。マグネットローター４１と永久磁石４５との間には、円板形状の磁気遮蔽部材４６が配置されている。磁気遮蔽部材４６は、ケイ素鉄などの透磁率が比較的高い軟磁性体である。磁気遮蔽部材４６は、ローター軸４３に固定されている。磁気遮蔽部材４６は、マグネットローター４１が生じる磁束を吸収する。磁気遮蔽部材４６は、マグネットローター４１が生じる磁界によって永久磁石４５が生じる磁界が歪むことを抑制する。マグネットローター４１および永久磁石４５は、軸線Ｌ方向に移動しない。
　図２～図４に示すように、永久磁石４５は、１つのＮ極と１つのＳ極とを有している。永久磁石４５における直径Ｋで区画された一方の部分（第１部分４５ｎ）に１つのＮ極が配置され、他方の部分（第２部分４５ｓ）に１つのＳ極が配置されている。１つのＮ極と１つのＳ極とは、軸線Ｌと直交する方向でかつ直径Ｋと直交する方向（図３においてＸ方向、図４においてＹ方向）に対向している。永久磁石４５は、軸線Ｌと直交する方向でかつ直径Ｋと直交する方向に着磁されている。そのため、図３、図４に示すように、永久磁石４５の磁力線Ｆは、軸線Ｌと直交する方向（ＸＹ平面と平行な方向）に沿って、第１部分４５ｎの外周面から出て第２部分４５ｓの外周面に入る。なお、永久磁石４５は、少なくとも１つのＮ極と少なくとも１つのＳ極とを有していればよい。永久磁石４５は、例えば、周方向に交互に配置された２つのＮ極と２つのＳ極とを有してもよい。
　遊星歯車機構５０は、マグネットローター４１の内側に配置されている。遊星歯車機構５０は、歯車ケース５１と、固定リング歯車５２と、太陽歯車５３と、複数の遊星歯車５４と、キャリア５５と、出力歯車５６と、出力軸５７と、を有している。歯車ケース５１は、円筒形状を有している。歯車ケース５１は、ホルダー２０の上端部に同軸に接合されている。固定リング歯車５２は、内歯車である。固定リング歯車５２は、歯車ケース５１の上端部に固定されている。太陽歯車５３は、連結部材４２と同軸に配置されている。太陽歯車５３は、連結部材４２と一体化されている。太陽歯車５３をローター軸４３が貫通している。太陽歯車５３は、マグネットローター４１および連結部材４２とともに回転される。複数の遊星歯車５４は、固定リング歯車５２と太陽歯車５３との間に配置されている。キャリア５５は、円板形状を有している。キャリア５５の中央をローター軸４３が貫通している。キャリア５５は、ローター軸４３周りに回転可能である。キャリア５５は、複数の遊星歯車５４を回転可能に支持する。出力歯車５６は、有底円筒形状を有している。出力歯車５６は内歯車である。出力歯車５６と太陽歯車５３との間に複数の遊星歯車５４が配置されている。出力軸５７は、円柱形状を有している。出力軸５７の上部は、出力歯車５６の底部に形成された孔に配置されている。出力軸５７は、出力歯車５６に固定されている。出力軸５７の下部には、上下方向に延びるスリット５７ａが形成されている。太陽歯車５３の回転は、固定リング歯車５２、複数の遊星歯車５４、キャリア５５および出力歯車５６によって減速されて、出力軸５７に伝達される。
　案内部材６０は、円筒形状を有している。案内部材６０は、ホルダー２０の上部の内側に配置されている。案内部材６０の内周面の下部には、雌ねじが形成されている。案内部材６０の内側には、出力軸５７が配置されている。案内部材６０は、出力軸５７を回転可能に支持している。
　駆動軸６５は、円柱部６６と、平板部６７と、を有している。平板部６７は、円柱部６６の上端部に接続されている。円柱部６６と平板部６７とは、一体的に形成されている。円柱部６６の外周面には、雄ねじが形成されている。円柱部６６の雄ねじは、案内部材６０の雌ねじと螺合される。平板部６７は、出力軸５７のスリット５７ａに上下方向に移動可能に配置されている。駆動軸６５は、出力軸５７によって回転され、ねじ送り作用によって上下方向に移動する。
　弁体７０は、ステム７１と、弁部７２と、ばね受け部７３と、ボール受け部７４と、を有している。ステム７１は、円柱形状を有している。ステム７１は、弁体支持部材２５の内側に配置されている。ステム７１は、弁体支持部材２５によって上下方向に移動可能に支持されている。弁部７２は、ステム７１の下端部に配置されている。弁部７２は、円環形状を有している。弁部７２は、ステム７１の外周面から径方向外方に突出している。弁部７２は、弁口１４と上下方向に対向している。ばね受け部７３は、円柱形状を有している。ばね受け部７３は、ステム７１の上端部に接合されている。ばね受け部７３は、径方向外方に突出するフランジ部７３ａを有している。ボール受け部７４は、円形の平板部と、平板部の下面に接続された凸部と、を有している。ボール受け部７４は、平板部がボール６８に接し、凸部がばね受け部７３に形成された孔に嵌合されている。ボール受け部７４と駆動軸６５との間には、ボール６８が配置されている。ばね受け部７３のフランジ部７３ａと弁体支持部材２５との間には、開弁ばね７５が配置されている。開弁ばね７５は、圧縮コイルばねである。開弁ばね７５は、弁体７０（フランジ部７３ａ）を上方に押している。弁体７０は、弁部７２が弁口１４に対して進退することにより、弁口１４の開口面積を無段階（実質的に無段階を含む）に変更する。弁口１４の最小面積は０より大きくてもよい（すなわち、わずかに弁口１４が開いた状態）。または、弁口１４の最小面積は０でもよい（すなわち、弁口１４が全閉状態）。
　ステーターユニット８０は、ステーター８１と、カバー９０と、基板９５と、を有している。ステーター８１は、円筒形状を有している。ステーター８１の内側にキャン３０が配置される。ステーター８１は、キャン３０を介して、軸線Ｌと直交する方向にマグネットローター４１と並んでいる。ステーター８１は、マグネットローター４１とともにステッピングモーターを構成する。
　カバー９０は、樹脂製である。カバー９０は、ステーター８１および基板９５を収容している。カバー９０は、カバー本体９１と、蓋体９２と、コネクタ９３と、を有している。カバー本体９１は、ステーター８１と一体成形されている。カバー本体９１は、第１周壁部９１ａと、上壁部９１ｂと、第２周壁部９１ｃと、円筒部９１ｄと、を有している。第１周壁部９１ａの内周面に、ステーター８１が埋め込まれている。上壁部９１ｂは、第１周壁部９１ａの上端部に接続されている。上壁部９１ｂは、ドーム形状を有している。上壁部９１ｂの内側には、キャン３０の上端部が配置される。第２周壁部９１ｃは、第１周壁部９１ａに接続されている。第２周壁部９１ｃは、第１周壁部９１ａから上方に延びている。円筒部９１ｄは、第１周壁部９１ａの下端部から下方に延びている。円筒部９１ｄの下端部は、弁本体１０の上面１０ｃに接している。円筒部９１ｄの内側には、ホルダー２０が配置されている。蓋体９２は、平板形状を有している。蓋体９２は、カバー本体９１の第２周壁部９１ｃの上端部に接合されている。コネクタ９３は、図１において左右方向に伸びる筒形状を有している。コネクタ９３は、蓋体９２と一体化されている。カバー本体９１と蓋体９２とは、基板収容空間９４を画定している。
　基板９５は、角度センサー９６を含む電子部品が実装されている。基板９５は、基板収容空間９４に配置されており、カバー本体９１が有するボス９１ｅにねじで固定されている。基板９５には、ステーター８１のコイルに接続された端子８４が接続されている。基板９５は、カバー本体９１の上壁部９１ｂが配置される貫通孔９５ａを有している。
　角度センサー９６は、磁気式角度センサーである。角度センサー９６は、基板９５の下面に実装されている。角度センサー９６は、キャン３０の外周面近傍に配置されている。角度センサー９６とキャン３０とは、カバー本体９１を介して、軸線Ｌと直交する方向（図１においてＸ方向）に並んでいる。また、角度センサー９６と永久磁石４５とは、キャン３０およびカバー本体９１を介して、軸線Ｌと直交する方向に並んでいる。すなわち、永久磁石４５、キャン３０、カバー本体９１および角度センサー９６が、この順番で軸線Ｌと直交する方向に並んでいる。角度センサー９６は、角度センサー９６を通る磁界に含まれる互いに直交する２方向の磁界成分（磁束密度成分）の向きおよび大きさを検出する。本参考例において、角度センサー９６は、Ｘ方向の磁界成分の向き及び大きさに応じた電気信号と、Ｙ方向の磁界成分の向きおよび大きさに応じた電気信号と、を出力する。角度センサー９６が出力する電気信号に基づいて、永久磁石４５の回転角度を取得することができる。
　角度センサー９６は、永久磁石４５の回転角度に応じた電気信号を出力する。図５に角度センサー９６が出力する電気信号の例を示す。図５において、実線がＸ方向の磁界成分に対応する出力のグラフであり、破線がＹ方向の磁界成分に対応する出力のグラフである。例えば、永久磁石４５の回転角度が３６０×ｎ［度］（ただしｎは整数）であるとき（図３）、Ｘ方向の磁界成分が最大値（正値）になり、Ｙ方向の磁界成分が０になる。永久磁石４５の回転角度が３６０×ｎ＋９０［度］であるとき（図４）、Ｘ方向の磁界成分が０になり、Ｙ方向の磁界成分が最大値（正値）になる。永久磁石４５の回転角度が３６０×ｎ＋１８０［度］であるとき、Ｘ方向の磁界成分が最小値（負値）になり、Ｙ方向の磁界成分が０になる。永久磁石４５の回転角度が３６０×ｎ＋２７０［度］であるとき、Ｘ方向の磁界成分が０になり、Ｙ方向の磁界成分が最小値（負値）になる。磁界成分の値の符号（正負）が磁界成分の向きを示し、磁界成分の値の絶対値が磁界成分の大きさを示す。
　電動弁１において、弁口１４、ホルダー２０、弁体支持部材２５、キャン３０、マグネットローター４１、連結部材４２、ローター軸４３、永久磁石４５、出力軸５７、案内部材６０、駆動軸６５、弁体７０、ステーター８１は、それぞれの中心軸が軸線Ｌと一致している。
　次に、電動弁１の動作について説明する。
　電動弁１において、ステーター８１のコイルに電流を流して、マグネットローター４１を一方向に回転させる。マグネットローター４１の回転は、遊星歯車機構５０を介して駆動軸６５に伝達される。駆動軸６５と案内部材６０とのねじ送り作用により、駆動軸６５が下方に移動する。駆動軸６５によって弁体７０が下方に押され、弁口１４の開口面積が小さくなる。
　電動弁１において、ステーター８１のコイルに電流を流して、マグネットローター４１を他方向に回転させる。マグネットローター４１の回転は、遊星歯車機構５０を介して駆動軸６５に伝達される。駆動軸６５と案内部材６０とのねじ送り作用により、駆動軸６５が上方に移動する。開弁ばね７５によって弁体７０が上方に押され、弁口１４の開口面積が大きくなる。
　電動弁１は、円筒形状のキャン３０と、キャン３０の内側に配置されたマグネットローター４１と、キャン３０の内側にマグネットローター４１と同軸に配置された永久磁石４５と、キャン３０の外側に配置されたステーター８１を有するステーターユニット８０と、を有している。永久磁石４５は、円形状の外形を有しており、マグネットローター４１とともに回転される。永久磁石４５における直径Ｋで区画された第１部分４５ｎに１つのＮ極が配置され、第２部分４５ｓに１つのＳ極が配置されている。永久磁石４５の着磁方向が、軸線Ｌと直交する方向である。ステーターユニット８０が、永久磁石４５の回転角度を検出する角度センサー９６を有している。そして、角度センサー９６が、軸線Ｌと直交する方向にキャン３０と並んでいる。
　このようにしたことから、永久磁石４５の磁力線Ｆが、軸線Ｌ（回転軸）と直交する方向に沿って第１部分４５ｎの外周面から出て第２部分４５ｓの外周面に入る。そのため、電動弁において、キャン３０の側方にある空間（すなわち、キャン３０に対して軸線Ｌと直交する方向にある空間）における磁界の強さが強く、キャン３０の側方に配置した角度センサー９６によって正確にマグネットローター４１（永久磁石４５）の回転角度を検出することができる。また、キャン３０の側方に角度センサー９６を配置することで、電動弁１の高さ寸法を小さくすることができる。
　また、角度センサー９６が、第１方向であるＸ方向の磁界成分の向きおよび大きさと、第２方向であるＹ方向の磁界成分の向きおよび大きさと、を検出する。このようにすることで、Ｘ方向の磁界成分およびＹ方向の磁界成分を用いて、より正確にマグネットローター４１の回転角度を検出することができる。
（第１実施例）
　次に、本発明の第１実施例に係る電動弁１Ａについて、図６～図９を参照して説明する。
　図６は、本発明の第１実施例に係る電動弁の縦断面図である。図７Ａは、図６の電動弁が有するマグネットローターの斜視図である。図７Ｂは、図６の電動弁が有するマグネットローターの正面図である。図８Ａは、図６の電動弁が有するマグネットローターの平面図である。図８Ｂは、図６の電動弁が有するマグネットローターの底面図である。図９は、図７のマグネットローターの変形例に係るマグネットローターを示す。図９Ａは斜視図であり、図９Ｂは正面図である。
　電動弁１Ａは、下記（１）、（２）以外は、上述した電動弁１と同一（実質的に同一を含む）である。
　（１）電動弁１Ａは、永久磁石４５および磁気遮蔽部材４６を有していない。
　（２）電動弁１Ａは、マグネットローター４１に代えて、マグネットローター４１Ａを有している。
　そのため、電動弁１Ａの説明において、電動弁１と同一の構成については同一の符号を付して詳細説明を省略する。
　マグネットローター４１Ａは、円筒形状を有している。マグネットローター４１Ａの外径は、キャン３０の内径より小さい。マグネットローター４１Ａは、キャン３０の内側に回転可能に配置されている。マグネットローター４１Ａの上端部には、円板形状の連結部材４２が接合されている。連結部材４２は、マグネットローター４１Ａの上端部を塞いでいる。連結部材４２の中央をローター軸４３が貫通している。ローター軸４３の上端部は、軸受部材４４によって回転可能に支持されている。マグネットローター４１Ａは、連結部材４２を介してローター軸４３に連結されている。ローター軸４３は、マグネットローター４１Ａとともに回転する。マグネットローター４１Ａの回転軸は、軸線Ｌと一致する。マグネットローター４１Ａは、軸線Ｌ方向に移動しない。
　マグネットローター４１Ａは、軸線Ｌ方向に順に接続された、第１磁極部分４１ａと、磁気緩衝部分４１ｂと、第２磁極部分４１ｃと、を一体的に有している。
　第１磁極部分４１ａは、複数のＮ極と複数のＳ極とを有している。複数のＮ極と複数のＳ極とは、軸線Ｌ方向に延在している。複数のＮ極と複数のＳ極とは、第１磁極部分４１ａの外周面に周方向に交互に配置されている。第１磁極部分４１ａは、キャン３０を介して、軸線Ｌと直交する方向にステーター８１と並んでいる。第１磁極部分４１ａは、ステーター８１とともに回転力を発生させる駆動部である。
　磁気緩衝部分４１ｂは、第１磁極部分４１ａと第２磁極部分４１ｃとの間に配置されている。磁気緩衝部分４１ｂは、着磁されていない。磁気緩衝部分４１ｂの軸線Ｌ方向の長さは、第１磁極部分４１ａが生じる磁界が第２磁極部分４１ｃが生じる磁界に影響しない長さに設定されている。この長さは、第１磁極部分４１ａおよび第２磁極部分４１ｃが生じる磁界の強さの測定値やシミュレーション結果などに基づいて設定される。磁気緩衝部分４１ｂは、第１磁極部分４１ａが生じる磁界と第２磁極部分４１ｃが生じる磁界とが互いに影響することを抑制する。
　第２磁極部分４１ｃは、マグネットローター４１Ａの上端部に配置されている。第２磁極部分４１ｃは、軸線Ｌ方向から見たときに円形状の外形を有している。第２磁極部分４１ｃは、１つのＮ極と１つのＳ極とを有している。第２磁極部分４１ｃにおける直径Ｋで区画された一方の部分（第１部分４１ｎ）に１つのＮ極が配置され、他方の部分（第２部分４１ｓ）に１つのＳ極が配置されている。１つのＮ極と１つのＳ極とは、軸線Ｌと直交する方向でかつ直径Ｋと直交する方向（図８ＡにおいてＸ方向）に対向している。第２磁極部分４１ｃは、角度センサー９６によって検出される磁界を生じる検知部である。
　第２磁極部分４１ｃは、軸線Ｌと直交する方向でかつ直径Ｋと直交する方向に着磁されている。そのため、第２磁極部分４１ｃの磁力線は、図８Ａに示すように、軸線Ｌと直交する方向（ＸＹ平面と平行な方向）に沿って、第１部分４１ｎの外周面から出て第２部分４１ｓの外周面に入る。なお、第２磁極部分４１ｃには、周方向に交互に並ぶ少なくとも１つのＮ極と少なくとも１つのＳ極とが配置されていればよい。第２磁極部分４１ｃは、例えば、周方向に交互に配置された２つのＮ極と２つのＳ極とを有してもよい。第２磁極部分４１ｃと角度センサー９６とは、キャン３０およびカバー本体９１を介して、軸線Ｌと直交する方向に並んでいる。図６において、マグネットローター４１Ａにおける第１磁極部分４１ａと磁気緩衝部分４１ｂとの境界と、磁気緩衝部分４１ｂと第２磁極部分４１ｃとの境界と、を破線で示している。
　または、第２磁極部分４１ｃは、軸線Ｌ方向に着磁されていてもよい。図９Ａ、図９Ｂに示すように、第２磁極部分４１ｃには、Ｎ極である第１部分４１ｎと、Ｓ極である第２部分４１ｓとが、周方向に交互に配置される。第１部分４１ｎと第２部分４１ｓとが軸線Ｌ方向に着磁されていることから、第２磁極部分４１ｃには、第１部分４１ｎと軸線Ｌ方向に並ぶＳ極と、第２部分４１ｓと軸線Ｌ方向に並ぶＮ極とが現れる。第２磁極部分４１ｃの磁力線Ｆは、図９Ｂに示すように、軸線Ｌ方向（ＸＺ平面と平行な方向）に沿って、第１部分４１ｎの上端面から出て第２部分４１ｓの上端面に入る。第２磁極部分４１ｃが軸線Ｌ方向に着磁されている構成では、特許文献１の電動弁と同様に、角度センサー９６がキャン３０の上端部の上方に配置される。つまり、第２磁極部分４１ｃと角度センサー９６とは、キャン３０およびカバー本体９１（上壁部９１ｂ）を介して、軸線Ｌ方向に並ぶ。
　電動弁１Ａでは、マグネットローター４１Ａの第２磁極部分４１ｃの磁力線が、軸線Ｌと直交する方向に沿って第１部分４１ｎの外周面から出て第２部分４１ｓの外周面に入る。また、第１磁極部分４１ａと第２磁極部分４１ｃとの間に磁気緩衝部分４１ｂがある。磁気緩衝部分４１ｂが、第１磁極部分４１ａが生じる磁界と第２磁極部分４１ｃが生じる磁界とが互いに影響することを抑制する。そのため、電動弁１Ａにおいて、キャン３０の側方にある空間（すなわち、キャン３０に対して軸線Ｌと直交する方向にある空間）における磁界の強さが強く、キャン３０の側方に配置した角度センサー９６によって正確にマグネットローター４１Ａ（第２磁極部分４１ｃ）の回転角度を検出することができる。また、キャン３０の側方に角度センサー９６を配置することで、電動弁１Ａの高さ寸法を小さくすることができる。
　第１磁極部分４１ａは、第１磁性材料を含む第１合成樹脂で構成されたボンド磁石である。第２磁極部分４１ｃは、第２磁性材料を含む第２合成樹脂で構成されたボンド磁石である。第１磁極部分４１ａおよび第２磁極部分４１ｃは、等方性磁石および異方性磁石のいずれであってもよい。磁気緩衝部分４１ｂは、第１合成樹脂で構成されている。本実施例において、第１合成樹脂は、第１磁性材料であるフェライト粉末を配合したポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ樹脂）である。第２合成樹脂は、例えば、ネオジム粉末を配合したＰＰＳ樹脂である。ＰＰＳ樹脂はバインダー（結合材）である。第１磁性材料の種類（フェライト）と第２磁性材料の種類（ネオジム）とが異なり、すなわち、第１磁極部分４１ａを構成する材料である第１合成樹脂と第２磁極部分４１ｃを構成する材料である第２合成樹脂とが異なる。第１磁性材料（フェライト）、第２磁性材料（ネオジム）、バインダー（ＰＰＳ樹脂）は、一例であって、他の材料でもよい。また、第１合成樹脂と第２合成樹脂とで異なる種類のバインダーを用いてもよい。
　第１磁性材料の種類と第２磁性材料の種類とが同じ（例えばネオジム）でかつ第１合成樹脂における第１磁性材料の配合率と第２合成樹脂における第２磁性材料の配合率とが異なっていてもよい。この場合も、第１磁極部分４１ａを構成する材料である第１合成樹脂と第２磁極部分４１ｃを構成する材料である第２合成樹脂とが異なる。
　マグネットローター４１Ａは、第１磁極部分４１ａ、磁気緩衝部分４１ｂおよび第２磁極部分４１ｃが二色成形によって一体成形された成形体である。
　マグネットローター４１Ａの製造方法の一例を説明する。（１）共通金型と一次側金型とで形成されたキャビティに第１合成樹脂を射出充填して円筒形状の一次側部品を成形する。一次側部品は、第１磁極部分４１ａおよび磁気緩衝部分４１ｂに対応する箇所を含む。（２）一次側部品が載置されている共通金型と二次側金型とで形成されたキャビティに第２合成樹脂を射出充填して円筒形状の二次側部品を成形する。これにより、一次側部品と二次側部品とが一体化される。二次側部品は、第２磁極部分４１ｃに対応する箇所のみ含む。（３）一次側部品における第１磁極部分４１ａに対応する箇所に着磁して、複数のＮ極および複数のＳ極を形成する。一次側部品における磁気緩衝部分４１ｂに対応する箇所には着磁しない。（４）二次側部品に着磁して、１つのＮ極および１つのＳ極を形成する。このようにしてマグネットローター４１Ａが作製される。
　なお、磁気緩衝部分４１ｂは第２合成樹脂で構成されていてもよい。この場合の製造方法の一例を説明する。（１）共通金型と一次側金型とで形成されたキャビティに第１合成樹脂を射出充填して円筒形状の一次側部品を成形する。一次側部品は、第１磁極部分４１ａに対応する箇所のみ含む。（２）一次側部品が載置されている共通金型と二次側金型とで形成されたキャビティに第２合成樹脂を射出充填して円筒形状の二次側部品を成形する。これにより、一次側部品と二次側部品とが一体化される。二次側部品は、磁気緩衝部分４１ｂおよび第２磁極部分４１ｃに対応する箇所を含む。（３）一次側部品に着磁して、複数のＮ極および複数のＳ極を形成する。（４）二次側部品における第２磁極部分４１ｃに対応する箇所に着磁して、１つのＮ極および１つのＳ極を形成する。二次側部品における磁気緩衝部分４１ｂに対応する箇所には着磁しない。このようにしてマグネットローター４１Ａが作製される。
　または、磁気緩衝部分４１ｂは金属で構成されていてもよい。磁気緩衝部分４１ｂを構成する金属は、例えば、ケイ素鉄などの透磁率が比較的高い軟磁性体である。この場合の製造方法の一例を説明する。（１）共通金型と一次側金型とで形成されたキャビティに磁気緩衝部分４１ｂに対応する円環形状の金属部品を設置するとともに、当該キャビティに第１合成樹脂を射出充填して円筒形状の一次側部品を成形する。一次側部品は、第１磁極部分４１ａおよび磁気緩衝部分４１ｂに対応する箇所を含む。（２）一次側部品が載置されている共通金型と二次側金型とで形成されたキャビティに第２合成樹脂を射出充填して円筒形状の二次側部品を成形する。これにより、一次側部品と二次側部品とが一体化される。二次側部品は、第２磁極部分４１ｃに対応する箇所のみ含む。（３）一次側部品における第１磁極部分４１ａに対応する箇所に着磁して、複数のＮ極および複数のＳ極を形成する。一次側部品における磁気緩衝部分４１ｂに対応する箇所には着磁しない。（４）二次側部品に着磁して、１つのＮ極および１つのＳ極を形成する。このようにしてマグネットローター４１Ａが作製される。
　なお、第１磁極部分４１ａ、磁気緩衝部分４１ｂおよび第２磁極部分４１ｃを別々に成形した後、赤外線溶着、超音波溶着、接着剤による接着などによって互いに接合して、マグネットローター４１Ａを作製してもよい。
　本実施例において、第１磁極部分４１ａおよび第２磁極部分４１ｃはボンド磁石であったが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、第１磁極部分４１ａおよび第２磁極部分４１ｃの一方が磁性材料を含む合成樹脂で構成され、他方が着磁可能なセラミック材または金属材で構成され、磁気緩衝部分４１ｂが、当該合成樹脂で構成されていてもよい。例えば、第１磁極部分４１ａおよび磁気緩衝部分４１ｂが、第１合成樹脂で構成され、第２磁極部分４１ｃが、ネオジム粉末を焼結した金属焼結体で構成される。この場合、マグネットローター４１Ａは、第１磁極部分４１ａ、磁気緩衝部分４１ｂおよび第２磁極部分４１ｃがインサート成形によって一体成形された成形体である。この場合の製造方法の一例を説明する。（１）ネオジム粉末を焼結して円筒形状の金属焼結体を作製する。金属焼結体は、第２磁極部分４１ｃに対応する箇所のみ含む。（２）金属焼結体に着磁して、１つのＮ極および１つのＳ極を形成する。（３）金型によって形成されたキャビティに金属焼結体を設置するとともに、当該キャビティに第１合成樹脂を射出充填して円筒形状の樹脂部品を成形する。樹脂部品は、第１磁極部分４１ａおよび磁気緩衝部分４１ｂに対応する箇所を含む。これにより、金属焼結体と樹脂部品とが一体化される。（４）樹脂部品における第１磁極部分４１ａに対応する箇所に着磁して、複数のＮ極および複数のＳ極を形成する。樹脂部品における磁気緩衝部分４１ｂに対応する箇所には着磁しない。このようにしてマグネットローター４１Ａが作製される。
　以上説明したように、本実施例に係る電動弁１Ａは、円筒形状のキャン３０と、キャン３０の内側に配置されたマグネットローター４１Ａと、キャン３０の外側に配置されたステーター８１を有するステーターユニット８０と、を有する。マグネットローター４１Ａが、軸線Ｌ方向に並ぶ、第１磁極部分４１ａと、第２磁極部分４１ｃと、を一体的に有する。第１磁極部分４１ａに、周方向に交互に並ぶ複数のＮ極と複数のＳ極とが配置される。第２磁極部分４１ｃに、周方向に交互に並ぶ少なくとも１つのＮ極と少なくとも１つのＳ極とが配置される。ステーターユニット８０が、第２磁極部分４１ｃの回転角度を検出する角度センサー９６を有する。そして、第１磁極部分４１ａを構成する材料と第２磁極部分４１ｃを構成する材料とが異なる。このようにしたことから、第１磁極部分４１ａおよび第２磁極部分４１ｃの一方のみ大きい磁力が必要な場合に、第１磁極部分４１ａおよび第２磁極部分４１ｃをそれぞれに必要な磁力に応じた材料で別々に構成することができる。そのため、マグネットローター４１Ａに関連する組立工数および材料費を低減できる。
　また、マグネットローター４１Ａが、軸線Ｌ方向に順に接続された、第１磁極部分４１ａと、磁気緩衝部分４１ｂと、第２磁極部分４１ｃと、を一体的に有する。そして、磁気緩衝部分４１ｂが、着磁されていない部分である。このようにすることで、第１磁極部分４１ａが生じる磁界と第２磁極部分４１ｃが生じる磁界とが互いに影響することを抑制できる。
　また、磁気緩衝部分４１ｂの軸線Ｌ方向の長さが、第１磁極部分４１ａが生じる磁界が第２磁極部分４１ｃが生じる磁界に影響しない長さである。このようにすることで、第１磁極部分４１ａが生じる磁界が第２磁極部分４１ｃが生じる磁界に影響することを抑制でき、角度センサー９６によって正確にマグネットローター４１Ａ（第２磁極部分４１ｃ）の回転角度を検出することができる。
　また、第２磁極部分４１ｃの着磁方向が、軸線Ｌと直交する方向である。そして、角度センサー９６が、軸線Ｌと直交する方向にキャン３０と並んでいる。このようにすることで、第２磁極部分４１ｃの磁力線Ｆが、軸線Ｌと直交する方向に沿って第１部分４１ｎの外周面から出て第２部分４１ｓの外周面に入る。そのため、電動弁１Ａにおいて、キャン３０の側方にある空間（すなわち、キャン３０に対して軸線Ｌと直交する方向にある空間）における磁界の強さが強く、キャン３０の側方に配置した角度センサー９６によって正確にマグネットローター４１Ａ（第２磁極部分４１ｃ）の回転角度を検出することができる。また、キャン３０の側方に角度センサー９６を配置することで、電動弁１Ａの高さ寸法を小さくすることができる。
　また、第１磁極部分４１ａが、第１磁性材料を含む第１合成樹脂で構成される。第２磁極部分４１ｃが、第２磁性材料を含む第２合成樹脂で構成される。磁気緩衝部分４１ｂが、第１合成樹脂、第２合成樹脂または金属で構成される。第１磁性材料の種類と第２磁性材料の種類とが異なる、または、第１磁性材料の種類と第２磁性材料の種類とが同じでかつ第１合成樹脂における第１磁性材料の配合率と第２合成樹脂における第２磁性材料の配合率とが異なる。このようにすることで、第１磁極部分４１ａおよび第２磁極部分４１ｃが、比較的安価なボンド磁石で構成され、マグネットローター４１Ａの材料費を低減できる。また、磁性材料の種類または配合率を変更することで、第１磁極部分４１ａおよび第２磁極部分４１ｃの磁気特性を比較的簡易に調整できる。
　また、マグネットローター４１Ａが、第１磁極部分４１ａ、磁気緩衝部分４１ｂおよび第２磁極部分４１ｃが二色成形によって一体成形された成形体である。このようにすることで、マグネットローター４１Ａの作製工程において第１磁極部分４１ａ、磁気緩衝部分４１ｂおよび第２磁極部分４１ｃが一体化されるので、第１磁極部分４１ａ、磁気緩衝部分４１ｂおよび第２磁極部分４１ｃが別々に成形された構成に比べて、組立工数を低減できる。
　また、第１磁極部分４１ａおよび第２磁極部分４１ｃの一方が磁性材料を含む合成樹脂で構成され、他方が着磁可能なセラミック材または金属材であり、磁気緩衝部分４１ｂが、当該合成樹脂で構成されていてもよい。この場合、マグネットローター４１Ａが、第１磁極部分４１ａ、磁気緩衝部分４１ｂおよび第２磁極部分４１ｃがインサート成形によって一体成形された成形体であってもよい。このようにすることで、マグネットローター４１Ａの組立工数を低減でき、ボンド磁石よりも強い磁力を有するセラミック磁石（フェライト磁石など）または金属磁石（希土類磁石など）を用いることができる。
　本実施例において、マグネットローター４１Ａは、磁気緩衝部分４１ｂを間に挟んで軸線Ｌ方向に並ぶ、第１磁極部分４１ａと、第２磁極部分４１ｃと、を一体的に有している。マグネットローター４１Ａにおいて、磁気緩衝部分４１ｂを省略して、第１磁極部分４１ａと、第２磁極部分４１ｃと、が直接的に接続されていてもよい。
（第２参考例）
　以下、第２参考例に係る電動弁について、図１０、図１１を参照して説明する。
　図１０、図１１は、第２参考例に係る電動弁の縦断面図である。図１０は、弁口の開口面積が最小の状態の電動弁を示す。図１１は、弁口の開口面積が最大の状態の電動弁を示す。
　図１０、図１１に示すように、本参考例に係る電動弁２は、弁本体１１０と、ホルダー１２０と、ガイドブッシュ１２５と、ケースとしてのキャン１３０と、駆動機構１４０と、弁体１７０と、ステーターユニット１８０と、を有している。
　弁本体１１０は、直方体形状を有している。弁本体１１０は、弁室１１３と、弁室１１３に接続された弁口１１４と、を有している。弁本体１１０は、第１通路１１７と、第２通路１１８と、を有している。第１通路１１７の一端部は弁室１１３と接続され、第１通路１１７の他端部は弁本体１１０の左側面１１０ａに開口している。第２通路１１８の一端部は弁口１１４を介して弁室１１３と接続され、第２通路１１８の他端部は弁本体１１０の右側面１１０ｂに開口している。弁本体１１０は、取付孔１１９を有している。取付孔１１９は、弁本体１１０の上面１１０ｃに開口している。取付孔１１９の内周面には、雌ねじが形成されている。取付孔１１９の底面１１９ａには、弁室１１３が開口している。
　ホルダー１２０は、円筒形状を有している。ホルダー１２０の外周面の下部には、雄ねじが形成されている。ホルダー１２０の雄ねじは、弁本体１１０の取付孔１１９の雌ねじに螺合される。ホルダー１２０は、弁本体１１０にねじ構造で取り付けられている。
　ガイドブッシュ１２５は、第１円筒部１２６と、第２円筒部１２７と、を有している。第２円筒部１２７の外径は、第１円筒部１２６の外径より小さい。第２円筒部１２７は、第１円筒部１２６の上端部に同軸に接続されている。第２円筒部１２７の外周面には、雄ねじ１２７ａが形成されている。第１円筒部１２６は、ホルダー１２０の嵌合孔１２０ａに圧入されている。
　キャン１３０は、円筒形状を有している。キャン１３０は、上端部が塞がれかつ下端部が開口している。キャン１３０の下端部は、円環板形状の接合部材１３５の外周縁に接合されている。接合部材１３５の内側にはホルダー１２０の上部が配置されている。接合部材１３５の内周縁は、ホルダー１２０に接合されている。キャン１３０は、接合部材１３５およびホルダー１２０を介して、弁本体１１０に固定されている。
　駆動機構１４０は、弁体１７０を上下方向（Ｚ方向）に移動させる。駆動機構１４０は、マグネットローター１４１と、弁軸ホルダー１４２と、弁軸１４３と、永久磁石１４５と、を有している。
　マグネットローター１４１は、円筒形状を有している。マグネットローター１４１の外径は、キャン１３０の内径より小さい。マグネットローター１４１は、キャン１３０の内側に回転可能に配置されている。マグネットローター１４１は、複数のＮ極と複数のＳ極とを有している。複数のＮ極と複数のＳ極とは、軸線Ｌ方向に延在している。複数のＮ極と複数のＳ極とは、マグネットローター１４１の外周面に周方向に交互に配置されている。軸線Ｌは、Ｚ方向と平行である。
　弁軸ホルダー１４２は、上端部が塞がれた円筒形状を有している。弁軸ホルダー１４２の上端部には支持リング１４４が固定されている。支持リング１４４は、マグネットローター１４１と弁軸ホルダー１４２とを連結している。弁軸ホルダー１４２の内周面には、雌ねじ１４２ａが形成されている。雌ねじ１４２ａは、ガイドブッシュ１２５の雄ねじ１２７ａと螺合される。
　弁軸１４３は、円柱形状を有している。弁軸１４３の上端部１４３ａは、弁軸ホルダー１４２を貫通している。弁軸１４３の上端部１４３ａには、抜け止め用のプッシュナット１４７が取り付けられている。弁軸１４３は、ガイドブッシュ１２５の内側およびホルダー１２０の内側に配置されている。弁軸１４３の下端部は、弁室１１３に配置されている。弁軸ホルダー１４２と弁軸１４３の段部１４３ｂとの間には、閉弁ばね１４８が配置されている。閉弁ばね１４８は、圧縮コイルばねである。閉弁ばね１４８は、弁軸１４３を下方に向けて押している。
　永久磁石１４５は、キャン１３０の内側においてマグネットローター１４１の上方に配置されている。永久磁石１４５は、円環板形状を有している。永久磁石１４５は、軸線Ｌ方向から見たときに円形状の外形を有している。永久磁石１４５は、固定具１４６を介して支持リング１４４に固定されている。永久磁石１４５は、マグネットローター１４１と同軸に配置されており、マグネットローター１４１とともに回転される。永久磁石１４５は、マグネットローター１４１の回転軸周りに回転される。マグネットローター１４１の回転軸は、軸線Ｌと一致する。軸線Ｌ方向は回転軸方向である。マグネットローター１４１および永久磁石１４５は、回転とともに軸線Ｌ方向に移動する。
　永久磁石１４５は、電動弁１の永久磁石４５と同一（実質的に同一を含む）の構成を有している。永久磁石１４５は、１つのＮ極と１つのＳ極とを有している。永久磁石１４５における直径で区画された一方の部分（第１部分）に１つのＮ極が配置され、他方の部分（第２部分）に１つのＳ極が配置されている。１つのＮ極と１つのＳ極とは、軸線Ｌと直交する方向でかつ直径と直交する方向に対向している。永久磁石１４５は、軸線Ｌと直交する方向でかつ直径と直交する方向に着磁されている。そのため、永久磁石１４５の磁力線は、軸線Ｌと直交する方向（ＸＹ平面と平行な方向）に沿って、第１部分の外周面から出て第２部分の外周面に入る。
　弁体１７０は、先端が下方を向く略円すい形状を有している。弁体１７０は、弁軸１４３の下端部に一体的に接続されている。弁体１７０は、弁口１１４と上下方向に対向して配置されている。弁体１７０は、弁口１１４に対して進退することにより、弁口１１４の開口面積を無段階（実質的に無段階を含む）に変更する。弁口１１４の最小面積は０より大きくてもよい（すなわち、わずかに弁口１１４が開いた状態）。または、弁口１１４の最小面積は０でもよい（すなわち、弁口１１４が全閉状態）。
　ステーターユニット１８０は、ステーター８１と、カバー９０と、基板９５と、を有している。ステーター８１とカバー９０と基板９５とは、電動弁１のものと同一（実質的に同一を含む）であるので、同一の符号を付して詳細説明を省略する。
　ステーター８１は、キャン１３０を介して、軸線Ｌと直交する方向にマグネットローター１４１と並んでいる。ステーター８１は、マグネットローター１４１とともにステッピングモーターを構成する。
　次に、電動弁２の動作について説明する。
　電動弁２において、ステーター８１のコイルに電流を流して、マグネットローター１４１を一方向に回転させる。マグネットローター１４１とともに弁軸ホルダー１４２が回転する。弁軸ホルダー１４２の雌ねじ１４２ａとガイドブッシュ１２５の雄ねじ１２７ａとのねじ送り作用により、弁軸ホルダー１４２が下方に移動する。弁軸ホルダー１４２とともに弁軸１４３および弁体１７０も下方に移動し、弁口１１４の開口面積が小さくなる。図１０は、弁口１１４の開口面積が最小の状態の電動弁２を示している。
　電動弁２において、ステーター８１のコイルに電流を流して、マグネットローター１４１を他方向に回転させる。マグネットローター１４１とともに弁軸ホルダー１４２が回転する。弁軸ホルダー１４２の雌ねじ１４２ａとガイドブッシュ１２５の雄ねじ１２７ａとのねじ送り作用により、弁軸ホルダー１４２が上方に移動する。弁軸ホルダー１４２とともに弁軸１４３および弁体１７０も上方に移動し、弁口１１４の開口面積が大きくなる。図１１は、弁口１１４の開口面積が最大の状態の電動弁２を示している。
　永久磁石１４５は、マグネットローター１４１とともに回転し、マグネットローター１４１とともに軸線Ｌ方向に移動する。永久磁石１４５は、図１０に示す位置から図１１に示す位置まで移動する。角度センサー９６と永久磁石１４５とは、キャン１３０およびカバー本体９１を介して、軸線Ｌと直交する方向に常に並ぶ。換言すると、角度センサー９６の軸線Ｌ方向の位置と永久磁石１４５と軸線Ｌ方向の位置とは、常に重なっている。
　電動弁２は、電動弁１と同一（実質的に同一を含む）の作用効果を有する。
　また、電動弁２において、永久磁石１４５が、回転とともに軸線Ｌ方向に移動する。そして、角度センサー９６が、軸線Ｌと直交する方向に永久磁石１４５と常に並ぶ。このようにすることで、永久磁石１４５が軸線Ｌ方向に移動した際に永久磁石１４５が角度センサー９６と軸線Ｌ方向に離れる場合に比べて、より正確にマグネットローター１４１（永久磁石１４５）の回転角度を検出することができる。
（第２実施例）
　次に、本発明の第２実施例に係る電動弁２Ａについて、図１２、図１３を参照して説明する。
　図１２、図１３は、本発明の第２実施例に係る電動弁の縦断面図である。図１２は、弁口の開口面積が最小の状態の電動弁を示す。図１３は、弁口の開口面積が最大の状態の電動弁を示す。
　電動弁２Ａは、下記（１）、（２）以外は、上述した電動弁２と同一（実質的に同一を含む）である。
　（１）電動弁２Ａは、永久磁石１４５および固定具１４６を有していない。
　（２）電動弁２Ａは、マグネットローター１４１に代えて、マグネットローター１４１Ａを有している。
　そのため、電動弁２Ａの説明において、電動弁２と同一の構成については同一の符号を付して詳細説明を省略する。
　マグネットローター１４１Ａは、電動弁１Ａのマグネットローター４１Ａと同一（実質的に同一を含む）の構成を有している。マグネットローター１４１Ａは、円筒形状を有している。マグネットローター１４１Ａの外径は、キャン１３０の内径より小さい。マグネットローター１４１Ａは、キャン１３０の内側に回転可能に配置されている。マグネットローター１４１Ａと弁軸ホルダー１４２とは、支持リング１４４によって連結されている。マグネットローター１４１Ａは、弁軸ホルダー１４２とともに回転する。
　マグネットローター１４１Ａは、軸線Ｌ方向に順に接続された、第１磁極部分４１ａと、磁気緩衝部分４１ｂと、第２磁極部分４１ｃと、を有している。第１磁極部分４１ａと磁気緩衝部分４１ｂと第２磁極部分４１ｃとは、電動弁１Ａのものと同一（実質的に同一を含む）であるので、同一の符号を付して詳細説明を省略する。図１２、図１３において、マグネットローター１４１Ａにおける第１磁極部分４１ａと磁気緩衝部分４１ｂとの境界と、磁気緩衝部分４１ｂと第２磁極部分４１ｃとの境界と、を破線で示している。
　マグネットローター１４１Ａは、回転とともに軸線Ｌ方向に移動する。マグネットローター１４１Ａの第２磁極部分４１ｃは、図１２に示す位置から図１３に示す位置まで移動する。角度センサー９６と第２磁極部分４１ｃとは、キャン１３０およびカバー本体９１を介して、軸線Ｌと直交する方向に常に並ぶ。換言すると、角度センサー９６の軸線Ｌ方向の位置と第２磁極部分４１ｃと軸線Ｌ方向の位置とは、常に重なっている。
　電動弁２Ａは、電動弁１Ａと同一（実質的に同一を含む）の作用効果を有する。
　また、電動弁２Ａにおいて、マグネットローター１４１Ａが、回転とともに軸線Ｌ方向に移動する。そして、角度センサー９６が、軸線Ｌと直交する方向に第２磁極部分４１ｃと常に並ぶ。このようにすることで、マグネットローター１４１Ａが軸線Ｌ方向に移動した際に第２磁極部分４１ｃが角度センサー９６と軸線Ｌ方向に離れる場合に比べて、より正確にマグネットローター１４１Ａ（第２磁極部分４１ｃ）の回転角度を検出することができる。
　本明細書において、「円筒」や「円柱」等の形状を示す各用語は、実質的にその用語の形状を有する部材や部材の部分にも用いられている。例えば、「円筒形状の部材」は、円筒形状の部材と実質的に円筒形状の部材とを含む。
　上記に本発明の実施例を説明したが、本発明は実施例の構成に限定されるものではない。前述の実施例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施例の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の趣旨に反しない限り、本発明の範囲に含まれる。
（第１参考例、第１実施例）
　１、１Ａ…電動弁、１０…弁本体、１０ａ…左側面、１０ｂ…右側面、１０ｃ…上面、１３…弁室、１４…弁口、１７…第１通路、１８…第２通路、１９…取付孔、１９ａ…底面、２０…ホルダー、２５…弁体支持部材、２５ａ…環状平面、３０…キャン、３５…接合部材、４０…駆動機構、４１…マグネットローター、４１Ａ…マグネットローター、４１ａ…第１磁極部分、４１ｂ…磁気緩衝部分、４１ｃ…第２磁極部分、４１ｎ…第１部分、４１ｓ…第２部分、４２…連結部材、４３…ローター軸、４４…軸受部材、４５…永久磁石、４５ｎ…第１部分、４５ｓ…第２部分、４６…磁気遮蔽部材、５０…遊星歯車機構、５１…歯車ケース、５２…固定リング歯車、５３…太陽歯車、５４…遊星歯車、５５…キャリア、５６…出力歯車、５７…出力軸、５７ａ…スリット、６０…案内部材、６５…駆動軸、６６…円柱部、６７…平板部、６８…ボール、７０…弁体、７１…ステム、７２…弁部、７３…ばね受け部、７３ａ…フランジ部、７４…ボール受け部、７５…開弁ばね、８０…ステーターユニット、８１…ステーター、８４…端子、９０…カバー、９１…カバー本体、９１ａ…第１周壁部、９１ｂ…上壁部、９１ｃ…第２周壁部、９１ｄ…円筒部、９１ｅ…ボス、９２…蓋体、９３…コネクタ、９４…基板収容空間、９５…基板、９５ａ…貫通孔、９６…角度センサー、Ｆ…磁力線、Ｋ…直径、Ｌ…軸線。
（第２参考例、第２実施例）
　２、２Ａ…電動弁、１１０…弁本体、１１０ａ…左側面、１１０ｂ…右側面、１１０ｃ…上面、１１３…弁室、１１４…弁口、１１７…第１通路、１１８…第２通路、１１９…取付孔、１１９ａ…底面、１２０…ホルダー、１２０ａ…嵌合孔、１２５…ガイドブッシュ、１２６…第１円筒部、１２７…第２円筒部、１２７ａ…雄ねじ、１３０…キャン、１３５…接合部材、１４０…駆動機構、１４１…マグネットローター、１４１Ａ…マグネットローター、１４２…弁軸ホルダー、１４２ａ…雌ねじ、１４３…弁軸、１４３ａ…上端部、１４３ｂ…段部、１４４…支持リング、１４５…永久磁石、１４６…固定具、１４７…プッシュナット、１４８…閉弁ばね、１７０…弁体、１８０…ステーターユニット。

 

Claims (9)

  1. 　円筒形状のケースと、前記ケースの内側に配置されたマグネットローターと、前記ケースの外側に配置されたステーターを有するステーターユニットと、を有する電動弁であって、
    　前記マグネットローターが、当該マグネットローターの回転軸方向に並ぶ、第１磁極部分と、第２磁極部分と、を一体的に有し、
    　前記第１磁極部分に、周方向に交互に並ぶ複数のＮ極と複数のＳ極とが配置され、
    　前記第２磁極部分に、周方向に交互に並ぶ少なくとも１つのＮ極と少なくとも１つのＳ極とが配置され、
    　前記ステーターユニットが、前記第２磁極部分の回転角度を検出する角度センサーを有し、
    　前記第１磁極部分を構成する材料と前記第２磁極部分を構成する材料とが異なることを特徴とする電動弁。
  2. 　前記マグネットローターが、前記回転軸方向に順に接続された、前記第１磁極部分と、磁気緩衝部分と、前記第２磁極部分と、を一体的に有し、
    　前記磁気緩衝部分が、着磁されていない部分である、請求項１に記載の電動弁。
  3. 　前記磁気緩衝部分の前記回転軸方向の長さが、前記第１磁極部分が生じる磁界が前記第２磁極部分が生じる磁界に影響しない長さである、請求項２に記載の電動弁。
  4. 　前記第２磁極部分の着磁方向が、前記回転軸と直交する方向であり、
    　前記角度センサーが、前記回転軸と直交する方向に前記ケースと並んでいる、請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の電動弁。
  5. 　前記マグネットローターが、回転とともに前記回転軸方向に移動し、
    　前記角度センサーが、前記回転軸と直交する方向に前記第２磁極部分と常に並ぶ、請求項４に記載の電動弁。
  6. 　前記第１磁極部分が、第１磁性材料を含む第１合成樹脂で構成され、
    　前記第２磁極部分が、第２磁性材料を含む第２合成樹脂で構成され、
    　前記第１磁性材料の種類と前記第２磁性材料の種類とが異なる、または、前記第１磁性材料の種類と前記第２磁性材料の種類とが同じでかつ前記第１合成樹脂における前記第１磁性材料の配合率と前記第２合成樹脂における前記第２磁性材料の配合率とが異なる、請求項１に記載の電動弁。
  7. 　前記第１磁極部分が、第１磁性材料を含む第１合成樹脂で構成され、
    　前記第２磁極部分が、第２磁性材料を含む第２合成樹脂で構成され、
    　前記磁気緩衝部分が、前記第１合成樹脂、前記第２合成樹脂または金属で構成され、
    　前記第１磁性材料の種類と前記第２磁性材料の種類とが異なる、または、前記第１磁性材料の種類と前記第２磁性材料の種類とが同じでかつ前記第１合成樹脂における前記第１磁性材料の配合率と前記第２合成樹脂における前記第２磁性材料の配合率とが異なる、請求項２に記載の電動弁。
  8. 　前記マグネットローターが、前記第１磁極部分および前記第２磁極部分が二色成形によって一体成形された成形体である、請求項６に記載の電動弁。
  9. 　前記マグネットローターが、前記第１磁極部分、前記磁気緩衝部分および前記第２磁極部分が二色成形によって一体成形された成形体である、請求項７に記載の電動弁。

     
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