一种控制装置及电动阀的制作方法

1.本技术涉及流体控制领域，具体涉及一种控制装置以及具有该控制装置的电动阀。


背景技术：

2.电动阀包括控制装置、阀部件和阀芯等，控制装置通过阀部件带动阀芯运动实现流量的控制，控制装置内一般采用电路板实现对电动阀流量的有效控制，如何对电路板上的各电子元件进行合理布局以降低电路板成本是一个待改善的技术问题。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供一种控制装置以及电动阀，有利于降低电路板成本，从而降低控制装置及电动阀的成本。
4.为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
5.一种控制装置，包括壳体、定子组件、转子组件、电路板、霍尔传感器，所述壳体具有第一腔和第二腔，所述壳体包括分隔部以及壳体侧壁，所述第一腔和第二腔分别位于所述分隔部的两侧，至少部分所述第一腔位于所述壳体侧壁内侧，所述第二腔的至少部分位于所述定子组件的内周，所述转子组件位于所述第二腔，所述霍尔传感器位于所述第一腔，所述控制装置包括第一插针，所述第一插针的一端与所述电路板电连接/信号连接，所述第一插针的另一端与所述定子组件电连接和/或信号连接，定义第一平面，所述分隔部的中心轴线位于所述第一平面，所述第一平面与所述壳体侧壁的至少一部分垂直，以所述第一平面为界，所述第一腔包括第一接插件所在侧和相对另一侧，所述电路板位于所述第一接插件所在侧，所述霍尔传感器位于所述电路板的相对靠近所述分隔部的一端且邻近所述分隔部的外周，所述霍尔传感器具有引线，所述引线与所述电路板固定连接并电连接/信号连接。
6.一种电动阀，所述电动阀包括控制装置、阀部件和阀芯，所述控制装置与所述阀部件传动连接，所述阀部件与所述阀芯传动连接，所述控制装置为上述的控制装置。
7.本技术的控制装置以及电动阀，以第一平面为界，电路板位于第一接插件所在侧，霍尔传感器位于电路板的相对靠近分隔部的一端且邻近分隔部的外周，通过对电路板位置以及与电路板连接的第一插针、霍尔传感器等元器件布局优化，有利于减小pcb面积，降低pcb成本，从而降低控制装置及电动阀的成本。
附图说明
8.图1是电动阀的第一实施例的立体结构示意图；
9.图2是图1所示电动阀(隐去上盖)的俯视角度结构示意图；
10.图3是图2所示电动阀(包含上盖)沿a-a方向的截面结构示意图；
11.图4是图2所示电动阀(包含上盖)沿b-b方向的截面结构示意图；
12.图5是图2所示电动阀(隐去上盖)的分解结构示意图；
13.图6是图5中电路板和霍尔传感器的另一角度结构示意图；
14.图7是电动阀(隐去上盖)的第二实施例的俯视角度结构示意图；
15.图8是电动阀(隐去上盖)的第三实施例的俯视角度结构示意图。
具体实施方式
16.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：
17.电动阀可以应用于空调系统中，用于系统的流量调整以及通断控制，尤其适合汽车空调系统，电动阀可以是电子膨胀阀、电动球阀等。图1-图6示意了控制装置1应用于电动阀100的一种实施方式。控制装置1作为电动阀100的一部分，可以为电动阀100提供驱动力。以电子膨胀阀为例，控制装置1包括壳体11、转子组件14、定子组件13、电路板15，转子组件14位于定子组件13的内周，壳体11包括下壳体111和上盖112，下壳体111与上盖112固定连接，壳体11具有第一腔110，第一腔110位于下壳体111与上盖112之间，下壳体111具有壳体侧壁1111，壳体侧壁1111包括四个平面，记为第一平面1111a、第二平面1111b、第三平面1111c、第四平面1111d，第一平面1111a、第二平面1111b、第三平面1111c、第四平面1111d首尾依次连接，第一平面1111a与第四平面第四平面1111d连接，至少部分第一腔110位于壳体侧壁1111内侧，电路板15位于第一腔110内。当然壳体侧壁1111也可以是圆筒形或者其他形状，并不仅限于附图所示形状。电路板15与定子组件13电连接，定子组件13可以位于下壳体111内，或者，定子组件13也可以不位于下壳体111内，定子组件13与下壳体111通过注塑或者其他方式固定连接。定子组件13包括线圈131，转子组件14包括永磁体141，电动阀100包括阀部件2和阀芯3，电动阀100具有阀口4，转子组件14与阀部件2传动连接，阀部件2与阀芯3传动连接，电动阀100工作时，电路板15控制定子组件13的线圈131通电，定子组件13产生激励磁场，转子组件14的永磁体141在激励磁场的作用下转动，转子组件14能够通过阀部件2带动阀芯3沿着电动阀100轴向相对阀口4运动，并调节阀口4的开度。当电动阀为电动球阀时，转子组件能够通过阀部件带动阀芯沿着电动阀的周向转动，通过转动阀芯使得阀芯的内通道与电动阀的流通通道连通或不连通或选择性地与流通通道中的一个连通或不连通，从而打开或关闭或切换电动阀的流通路径或者控制流通路径的流量。
18.参见图2、图4，壳体11还包括接口部114，控制装置1包括第二插针172，接口部114靠近第一插针171设置。下壳体111与接口部114可以经过注塑成型或通过装配连接，第二插针172与接口部114固定连接，具体地，在本实施例中，可以以第二插针172为注塑嵌件，经过注塑形成下壳体111和接口部114，第二插针172的一端位于第一腔110，与电路板15固定连接并电连接/信号连接，第二插针172的另一端位于接口部114形成的接插腔1140，用于与外界电连接/信号连接。结合图3，本实施例中定子组件13包括定子壳体132、线圈骨架133、线圈131、第一插针171，线圈131缠绕于线圈骨架133的外周，定子壳体132具有用于容纳线圈骨架133和线圈131的容纳部，线圈骨架133和线圈131位于定子壳体132的内部，第一插针171具有两端，第一插针171的第一端和第二端大致呈90
°
夹角设置，第一插针171的第一端与线圈131电连接，第一插针171的第二端与电路板15电连接/信号连接。通过第一插针171线圈131与电路板15电连接/信号连接，第一插针171的数量为4根及以上，可以预留1-2根作为接地插针。以定子壳体132、线圈骨架133、线圈131、第一插针171为注塑嵌件注塑形成定
子组件13，下壳体111也通过注塑形成，可以在定子组件13注塑过程中同时注塑形成下壳体111和接口部114，即定子组件13与下壳体111以及接口部114一体注塑成型，当然也可以分开注塑再将定子组件13与下壳体111装配固定。
19.参见图3、4，控制装置1还具有第二腔120，第二腔120至少部分位于定子组件13的内周，以图3所示的方向为例，第一腔110位于线圈131上方，第二腔120位于定子组件13的中部。控制装置1还包括套管16，套管16至少部分位于第二腔120内，转子组件14和至少部分阀部件2位于套管16的内腔160，转子组件14在套管16的内腔160运动，套管16位于转子组件14和定子组件13之间，起到隔离作用。如图2-5所示，壳体11还包括分隔部113，分隔部113可以在定子组件13与下壳体111和接口部114一体注塑成型时同时注塑形成，第一腔110和第二腔120分别与位于分隔部113的两侧，分隔部113大致呈圆筒状，分隔部113由第二腔120侧向第一腔110侧凸出，具体地分隔部113相对下壳体111的底部凸向上盖112所在方向，分隔部113相对分隔第一腔110和第二腔120，使得第一腔110和第二腔120不连通，通过分隔部113能够有效防止电动阀100内流体流入第一腔110，从而影响位于第一腔110内的电路板15。在上盖112与下壳体111之间可以设置密封件以密封第一腔110，防止外界水汽、杂质等进入影响电路板15。
20.参见图2、图3、图5、图6，电动阀100还包括霍尔传感器12，霍尔传感器12作为位置传感器用于检测转子组件14的永磁体141磁极极性变化，并输出霍尔信号。霍尔传感器12位于第一腔110内，霍尔传感器12与电路板15电连接/信号连接。霍尔传感器12可以是开关型霍尔传感器、线性型霍尔传感器等；出于成本角度考虑，本实施例的电动阀100选择开关型霍尔传感器。霍尔传感器12包括霍尔本体121和引线122，引线122与霍尔本体121固定连接或一体成形，引线122与霍尔本体121电连接。霍尔本体121与下壳体111固定连接，霍尔本体121外周设置有绝缘层，引线122作为通讯部件，引线122与电路板15通过焊接或者插接固定连接，通过引线122霍尔本体121与电路板15电连接/信号连接。
21.参见图2，定义第一平面oo’，分隔部113的中心轴线位于第一平面oo’，这里分隔部113的中心轴线是指过分隔部113中心且沿轴向方向延伸的直线，且第一平面oo’与壳体侧壁1111的至少一部分垂直，本实施例第一平面oo’与壳体侧壁1111的第二平面1111b、第四平面1111d垂直，以第一平面oo’为界，将第一腔110分为第一插针171所在侧和相对远离第一插针171的一侧，以图2中所示方向为例，分隔部113的右侧为第一插针171所在侧，电路板15位于分隔部113第一插针所在侧，结合图5、图6，电路板15包括缺口部151，缺口部151位于电路板相对靠近分隔部113的一端，分隔部113包括配合部1131，配合部1131位于缺口部151形成的缺口内，缺口部151与配合部1131的外周壁贴合或小间隙设置，间隙在0-3mm均可以认为是小间隙设置。配合部1131包括平面部1131a，缺口部151包括与平面部1131a对应的平面段1511，平面段1511与平面部1131a贴合设置或小间隙设置，下壳体111具有安装槽1112，安装槽1112的槽壁与平面部1131a连接，霍尔本体121位于安装槽1112。霍尔传感器12位于平面部1131a的外周，具体地，霍尔本体121具有感应面1211，感应面1211外周也设有绝缘层，感应面1211贴近平面部1131a设置，引线122与电路板15垂直并与电路板15焊接或插接固定。沿控制装置1轴向，无论永磁体141运动至何位置，永磁体141至少部分与霍尔传感器12的感应面1211处于同一高度，保证霍尔传感器12能够及时感应永磁体141磁极变化。通过在分隔部113上设置平面部1131a，以及缺口部151设置平面段1511，有利于霍尔传感器12的
安装，使得霍尔传感器12的感应面1211尽量靠近永磁体141外表面，有利于提高检测精度。安装槽的数量通常与霍尔传感器数量一致即可。
22.配合部1131的外周壁长度记为l1，与缺口部151对应的分隔部113的整个外周壁长度记为l2，本实施例中l1小于l2。即电路板15形成的缺口部151是断裂的、例如图2中的大致呈弧形的开口，而非在整块电路板15上开设一个与分隔部113对应的环形开口，至少有一部分的分隔部113外周是不设置电路板15，缺口部151的设计相比于环形开口有利于增强电动阀100的电磁兼容(emc)性能，此外电路板以及与pcb电连接的元器件如第一插针、第二插针、霍尔传感器等均位于分隔部113的同一侧，通过对电路板位置以及与电路板连接的第一插针、第二插针霍尔传感器等元器件布局优化，有利于减小电路板的面积，有利于降低电路板的成本，从而降低控制装置及电动阀的成本。
23.具体地，参见图2，本实施例中l1由两部分组成，前述平面部1131a的径向长度l3以及弧长l4，l2由平面部1131a的径向长度l3、弧长l4以及弧长l5组成，l1、l2满足以下关系式：
[0024][0025]
用于为霍尔传感器12安装预留位置。在电路板15已预留足够排布元器件的基础上尽可能缩小电路板15的面积，有利于降低电路板15的成本。换句话说，大致相当于缺口部19的两端与电路板15同一高度的分隔部113的圆心d之间的连线的夹角即图2中所示夹角α在60
°
～180
°
之间。
[0026]
参见图5、6，电路板15具有与第一插针171对应的第一孔152，第一插针171穿过第一孔口152再通过焊接与电路板15固定，当然也可以采用鱼尾型插针与电路板插接固定，省去焊接步骤，第一孔152以及第一插针171在电路板15上呈直线分布，第二插针172位于电路板15的外缘，第一插针171相对第二插针172靠近分隔部113，电路板15也具有与第二插针172对应的第二孔153，第二孔153以及第二插针172在电路板15上也呈直线分布，为了合理利用电路板15空间，可以将第一插针171和第二插针172平行设置，保留合适间距。电路板15还可以包括电源滤波模块、集成芯片、电源接口、通讯接口、电源保护模块等，这些模块或接口等可以位于电路板15的剩余位置，可以位于电路板15靠近上盖112的一面，也可以是位于电路板15靠近下壳体111底部的一面，至于如何排布这些模块或接口本领域技术人员可以自行合理调整。
[0027]
参见图7，为电动阀的第二实施例。与上一实施例不同的是，本实施例中霍尔传感器的数量为两个，图中标记为121,122，霍尔传感器121,122沿着电路板的缺口部分布。相对应的分隔部设置有两个平面部，电路板具有两个平面段，下壳体设置有两个安装槽。电路板与缺口部相连的端部1541相比与缺口部相连的另一端部1542更靠近第一平面oo’，端部1541基本与第一平面oo’重合，因为需要多预留一个霍尔传感器的安装位置，因此端部1541相较端部1542朝着第一平面oo’方向凸出设置。本实施例中l1由两个平面部的径向长度l3、l6以及弧长l4组成，l2由平面部的径向长度l3、l6、弧长l4、弧长l5组成，
[0028]
两霍尔传感器121,122之间间隔β夹角设置，β满足以下关系：
[0029]
β＝90
°
*n/p
[0030]
n为奇数，p为永磁体磁极对数。
[0031]
参见图8，为电动阀的第三实施例。与图7所示实施例不同的是，本实施例中霍尔传感器的数量为三个，图中标记为121,122,123，霍尔传感器沿着电路板的缺口部分布。相对应的分隔部113设置有三个平面部，电路板具有三个平面段，下壳体设置有三个安装槽。l1由三个平面部的径向长度l3、l4、l6组成，l2由平面部的径向长度l3、l4、l6、弧长l5组成，本实施例中端部1541、1542与图7所示实施例相同，可以理解的是，也可以将端部1542朝着第一平面oo’凸出一段距离，为霍尔传感器安装预留更多的空间。
[0032]
需要说明的是：以上实施例仅用于说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。