电动阀的制作方法

1.本发明涉及一种电动阀。尤其是，本发明涉及一种在壳体的内侧配置有磁性转子的电动阀。


背景技术：

2.专利文献1、2记载了以往的电动阀的一例。专利文献1的电动阀具有用于驱动阀芯的磁性转子和与磁性转子一同旋转的永磁体。磁性转子和永磁体配置于壳体的内侧。在配置于壳体的上方的基板上设置有磁传感器。该电动阀通过磁传感器检测永磁体的磁力，从而获得磁性转子的旋转角度。
3.专利文献2的电动阀具有用于驱动阀芯的磁性转子、固定于磁性转子的旋转轴的磁鼓以及设置于上述旋转轴的上端部的磁铁。磁性转子、磁鼓以及磁铁配置于壳体的内侧。在壳体的外侧配置有旋转角检测用磁传感器和上下位置检测用磁传感器。该电动阀通过旋转角检测用磁传感器和上下位置检测用磁传感器检测磁鼓和磁铁的磁力，从而计算阀开度。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2018-179133号公报
7.专利文献2：日本特开2001-12633号公报
8.发明所要解决的技术问题
9.上述的电动阀具有与磁性转子为不同的零件的永磁体、磁鼓。因此，上述的电动阀有零件数量增加而构造变得复杂，从而制造成本上升的技术问题。为了抑制零件数量的增加，例如专利文献1的电动阀能够具有通过基板上的磁传感器检测磁性转子的磁力的结构。然而，在该结构中，基板与磁性转子相距较远。因此，不能够通过基板上的磁传感器正确地检测磁性转子的磁力。


技术实现要素：

10.因此，本发明的目的在于提供一种能够通过安装于基板的磁传感器可靠地检测磁性转子的磁力的电动阀。
11.用于解决技术问题的技术手段
12.为了达成上述目的，本发明的电动阀具有：阀主体；圆筒状的壳体，该壳体安装于所述阀主体；圆筒状的磁性转子，该磁性转子配置于所述壳体的内侧；阀芯，通过所述磁性转子的旋转该阀芯被驱动为对所述阀主体内的端口进行开闭；定子，该定子配置于所述壳体的外侧；以及基板，该基板安装有磁传感器，该电动阀具有配置于所述壳体与所述磁传感器之间的磁传递部件，在所述磁性转子的外周面，在该磁性转子的旋转轴方向上延伸的一个或者多个n极和s极以在周向上交替地排列的方式设置，所述磁传递部件中的所述壳体侧的端部配置为隔着所述壳体与所述磁性转子在径向上相对。
13.根据本发明，具有配置于壳体与安装于基板的磁传感器之间的磁传递部件。在壳体的内侧配置有磁性转子。在磁性转子的外周面，在该磁性转子的旋转轴方向上延伸的一个或者多个n极和s极以在周向上交替地排列的方式设置。并且，磁传递部件中的壳体侧的端部配置为隔着壳体与磁性转子在径向上相对。在磁性转子的磁极(n极、s极)产生的磁通容易在径向上传递。因此，通过将磁传递部件中的壳体侧的端部以与磁性转子在径向上相对的方式接近地配置，能够有效地向磁传递部件传递磁通。由此，本发明中，大量的磁通经由磁传递部件向磁传感器传递，从而能够可靠地检测磁性转子的磁通。
14.在本发明中，优选的是，在所述定子设置有磁传递部件支承部，该磁传递部件支承部支承所述磁传递部件中的所述壳体侧的端部。由此，能够将磁传递部件中的壳体侧的端部相对于定子适当地定位。
15.在本发明中，优选的是，所述定子具有多个极齿，当从所述旋转轴方向观察时，所述磁传递部件中的所述壳体侧的端部配置在通过所述磁性转子的旋转轴和所述多个极齿中的一个极齿的中心(包括大致中心)的直线上。在定子具有多个极齿的结构中，当磁性转子停止旋转时，成为以下状态中的任一种：(i)极齿与磁性转子的磁极正对的状态；(ii)极齿与磁性转子的外周面中的相邻的磁极间的部位正对的状态。在上述(i)的状态下，在从旋转轴方向观察到的极齿的位置处，从n极朝向s极的磁通所包含的径向成分最大，并且向磁传递部件传递的磁通最多。在上述(ii)的状态下，在从旋转轴方向观察到的极齿的位置处，从n极朝向s极的磁通所包含的径向成分最小，并且向磁传递部件传递的磁通最少。因此，能够明确地区分上述(i)的状态与上述(ii)的状态，从而能够高精度地得出磁性转子的停止位置。另外，基于检测出的磁通的波形，能够得出磁性转子的旋转方向。
16.在本发明中，优选的是，所述磁传递部件形成为细长板状或者棒状，所述磁传递部件中的包括所述壳体侧的端部的一部分沿着径向配置。由此，由于磁通容易在径向上传递，因此能够通过磁传递部件向更远离磁性转子的部位传递磁通。
17.在本发明中，优选的是，所述磁传递部件中的包括所述磁传感器侧的端部的其他部分沿着与所述磁传感器的感磁面正交的方向配置。由此，在磁传感器中能够适当地检测磁通。
18.在本发明中，优选的是，在关闭所述端口时所述磁性转子向所述旋转轴方向的一侧移动，且在打开所述端口时所述磁性转子向所述旋转轴方向的另一侧移动，所述磁传递部件中的所述壳体侧的端部相比所述定子具有的多个极齿配置于所述另一侧，并且配置为在关闭所述端口的状态下，隔着所述壳体与所述磁性转子在径向上相对。由此，在旋转轴方向上移动的磁性转子与磁传递部件中的壳体侧的端部在从闭阀状态到开阀状态下在径向上相对。因此，在从闭阀状态到开阀状态的任意状态下均能够可靠地检测磁性转子的磁通，从而能够高精度地得出磁性转子的旋转角度。
19.在本发明中，优选的是，在从关闭所述端口的状态到使所述端口全开的状态的任意状态下，所述磁传递部件中的所述壳体侧的端部的所述旋转轴方向上的位置均处于所述磁性转子的全长的范围内。由此，在从关闭端口的状态(闭阀状态)到使端口全开的状态(开阀状态)的任意状态下，磁性转子与磁传递部件中的壳体侧的端部均在径向上相对。因此，能够可靠地检测磁性转子的磁通，从而能够高精度地得出磁性转子的旋转角度。
20.在本发明中，优选的是，在从关闭所述端口的状态到使所述端口全开的状态的任
意状态下，所述定子的所述旋转轴方向上的位置均处于所述磁性转子的全长的范围内。由此，从闭阀状态到开阀状态的任意状态下，均能够使定子的磁力有效地作用于磁性转子，从而能够使磁性转子有效地旋转。
21.在本发明中，优选的是，所述基板中的所述磁传感器的安装面配置为与所述壳体在径向上相对。由此，由于磁通在径向上容易传递，因此能够经由磁传递部件向磁传感器有效地传递磁通。
22.在本发明中，优选的是，所述电动阀还具备：外壳，该外壳收容所述壳体和所述定子；箱，该箱收容所述基板；以及磁传递单元，该磁传递单元具有所述磁传递部件和支承该磁传递部件的支承体，设置于所述外壳的外壳开口与设置于所述箱的箱开口连接，并且所述外壳中的所述外壳开口的周缘部与所述箱中的所述箱开口的周缘部接合，所述磁传递单元的所述磁传递部件插通于所述箱开口和所述外壳开口，所述支承体安装于所述箱。由此，将磁传递部件插通于箱开口和外壳开口而能够将磁传递部件容易地配置于壳体的附近。另外，由于外壳中的外壳开口的周缘部与箱中的箱开口的周缘部接合，因此能够确保气密性。
23.发明的效果
24.根据本发明，能够通过安装于基板的磁传感器可靠地检测磁性转子的磁力。
附图说明
25.图1是本发明的一实施例的电动阀的主视图。
26.图2是表示图1的电动阀的闭阀状态的纵剖视图。
27.图3是表示图1的电动阀的开阀状态的纵剖视图。
28.图4是沿着图2的x1-x1线的剖视图。
29.图5是说明图1的电动阀的磁性转子和定子的图。
30.图6是图1的电动阀的定子的立体图。
31.图7是图1的电动阀的定子的纵剖视图。
32.图8是图1的电动阀的外壳的立体图。
33.图9是图1的电动阀的箱的立体图。
34.图10是图1的电动阀的磁传递单元的立体图。
35.图11是表示图1的电动阀的定子的变形例的结构的立体图。
36.图12是示意性地表示将一个细长板状的磁传递部件配置为在磁性转子的旋转轴方向上延伸的结构中的磁通的传递方式的立体图。
37.图13是示意性地表示将一个正方形板状的磁传递部件配置为在磁性转子的旋转轴方向和径向上延伸的结构中的磁通的传递方式的立体图。
38.图14是示意性地表示将一个细长板状的磁传递部件配置为在磁性转子的径向上延伸的结构中的磁通的传递方式的立体图。
39.图15是图14的结构的俯视图。
40.图16是示意性地表示将两个细长板状的磁传递部件配置为在磁性转子的旋转轴方向上延伸的结构中的磁通的传递方式的立体图。
41.图17是示意性地表示将两个正方形板状的磁传递部件配置为在磁性转子的旋转轴方向和径向上延伸的结构中的磁通的传递方式的立体图。
42.图18是示意性地表示将两个细长板状的磁传递部件配置为在磁性转子的径向上延伸的结构中的磁通的传递方式的立体图。
43.图19是图18的结构的俯视图。
44.图20是示意性地表示仅将两个弯折的细长板状的磁传递部件中的包括磁性转子侧的端部的一部分配置为在磁性转子的径向上延伸的结构中的磁通的传递方式的立体图。
45.图21是图20的结构的立体图。
具体实施方式
46.以下，参照图1～图21对本发明的一实施例的电动阀进行说明。本实施例的电动阀例如用于在制冷循环等中调节制冷剂流量。
47.图1是本发明的一实施例的电动阀的主视图。图2、图3是沿着图1的电动阀的轴线l的剖视图(纵剖视图)。图2表示闭阀状态的电动阀。图3表示开阀状态的电动阀。图4是沿着图2的x1-x1线的剖视图。在图4中，省略壳体的内侧的记载。图5是说明图1的电动阀的磁性转子和定子的图。图5的(a)是沿着图2的x2-x2线的剖视图。在图5的(a)中，仅表示壳体、磁性转子以及定子的上段定子的磁轭。另外，在图5的(a)中，以虚线表示磁传递部件的位置。图5的(b)是磁性转子的立体图。在图5的(a)、(b)中，示意性地表示磁性转子的磁极(n极、s极)。图6、图7是图1的电动阀的定子的立体图和纵剖视图。图8～图10是图1的电动阀的外壳、箱以及磁传递单元的立体图。在图8中，在外壳的内侧配置有定子。图11是表示图1的电动阀的定子的变形例的结构的立体图。图12～图21是示意性地表示从磁性转子向磁传递部件的磁通的传递方式的图。
48.如图1～图4所示，电动阀1具有阀主体10、壳体30、磁传感器35a、35b、磁传递部件36a、36b、驱动机构40、阀芯50、定子60、外壳70、箱80以及基板85。
49.阀主体10例如由铝合金等金属材料构成。阀主体10具有主体部11和圆筒部12。主体部11形成为长方体状。圆筒部12从主体部11的上表面11a朝向上方突出。在主体部11的内部设置有阀室13。在主体部11设置有向图2的左侧延伸的流路17和向图2的右侧延伸的流路18。流路17与阀室13连接。流路18经由向阀室13开口的端口19而与阀室13连接。
50.在圆筒部12的外周面的一部分设置有外螺纹部12b。在主体部11设置有在上表面11a开口的内螺纹部11b。通过外螺纹部12b与内螺纹部11b螺合，主体部11和圆筒部12一体地结合。圆筒部12的内侧空间与阀室13连接。
51.阀主体10还具有凸缘部20。凸缘部20例如由不锈钢等金属材料构成。凸缘部20形成为圆环板状。凸缘部20的内周缘20a通过钎焊等与圆筒部12的上端部接合。
52.壳体30例如由不锈钢等金属材料构成。壳体30形成为上端被封闭的圆筒状。壳体30的下端部通过焊接等而与凸缘部20的外周缘20b接合。在壳体30的内侧配置有驱动机构40。
53.磁传感器35a、35b例如由霍尔ic构成。霍尔ic具有霍尔元件，并且输出与通过感磁面的磁通密度的方向和大小对应的信号。磁传感器35a、35b也可以由除了霍尔ic以外的种类的磁传感器构成。能够基于磁传感器35a、35b所输出的信号获得磁性转子41的旋转角度和旋转方向。在本实施例中，虽然是具有两个磁传感器35a、35b的结构，但例如也可以是仅具有一个磁传感器35a的结构。
54.磁传感器35a、35b安装于基板85的安装面85a。磁传感器35a、35b配置为各自的感磁面与安装面85a平行。
55.磁传递部件36a、36b例如由用于磁轭等的磁通比较容易通过的金属材料构成。磁传递部件36a、36b形成为细长板状。磁传递部件36a、36b也可以形成为棒状、矩形板状等其他形状。
56.磁传递部件36a配置于壳体30与磁传感器35a之间。磁传递部件36a被弯折成钝角。磁传递部件36a具有包括磁传递部件36a中的壳体30侧的端部(以下，称为“壳体侧端部36a1”)的直线状的第一部分a1。磁传递部件36a具有包括磁传递部件36a中的磁传感器35a侧的端部(以下，称为“传感器侧端部36a2”)的直线状的第二部分a2。磁传递部件36a具有第一部分a1和第二部分a2相连设置的结构。
57.磁传递部件36b配置于壳体30与磁传感器35b之间。磁传递部件36b被弯折成钝角。磁传递部件36b具有包括磁传递部件36b中的壳体30侧的端部(以下，称为“壳体侧端部36b1”)的直线状的第一部分b1。磁传递部件36b具有包括磁传递部件36b中的磁传感器35b的端部(以下，称为“传感器侧端部36b2”)的直线状的第二部分b2。磁传递部件36b具有第一部分b1和第二部分b2相连设置的结构。
58.磁传递部件36a、36b能够调节弯折角度。磁传递部件36a、36b中能够使第一部分a1、b1沿着磁性转子41的径向配置。磁传递部件36a、36b中能够使第二部分a2、b2沿着与磁传感器35a、35b的感磁面正交的方向配置。此外，磁传递部件36a、36b也可以是不弯折而呈平板状。
59.磁传递部件36a、36b通过嵌件成形而与合成树脂制的梁37一体化。梁37是支承第二部分a2、b2的支承体。通过磁传递部件36a、36b和梁37构成磁传递单元38。
60.驱动机构40在上下方向上驱动阀芯50。驱动机构40具有磁性转子41、阀轴保持架42、导向衬套43以及阀轴44。
61.磁性转子41形成为大致圆筒状。磁性转子41的外径比壳体30的内径略小。在磁性转子41的外周面41a设置有多个n极和多个s极。多个n极和多个s极在轴线l方向上延伸，并且在周向上等间隔且交替地配置。n极和s极也可以各设置一个。在本实施例中，12个n极和12个s极以15度间隔交替地配置。磁性转子41配置为能够在壳体30的内侧旋转。图5的(a)、(b)表示磁性转子41的n极和s极的配置示意图。在图5的(a)、(b)中，斜线区域示意性地表示n极，点区域示意性地表示s极。磁性转子41的旋转轴与轴线l一致。
62.阀轴保持架42形成为上端被封闭的圆筒状。支承环45通过铆接固定于阀轴保持架42的上端部。磁性转子41经由支承环45而与阀轴保持架42一体地结合。在阀轴保持架42的内周面设置有内螺纹部42c。
63.导向衬套43具有大径圆筒部43a和小径圆筒部43b。大径圆筒部43a的外径比小径圆筒部43b的外径大。小径圆筒部43b与大径圆筒部43a的上端部同轴地相连设置。在小径圆筒部43b的外周面设置有外螺纹部43c。外螺纹部43c与阀轴保持架42的内螺纹部42c螺合。大径圆筒部43a压入于阀主体10的圆筒部12的内侧。导向衬套43与阀主体10结合。
64.阀轴44具有圆柱状的躯干部44a和圆柱状的上部小径部44b。上部小径部44b的直径比躯干部44a的直径小。上部小径部44b与躯干部44a的上端部同轴地相连设置。上部小径部44b贯通阀轴保持架42地配置。在上部小径部44b安装有防止脱落用的顶推螺母46。阀轴
44在躯干部44a与上部小径部44b之间具有台阶部。在该台阶部与阀轴保持架42之间配置有压缩螺旋弹簧47。阀轴44通过压缩螺旋弹簧47被朝向下方按压。
65.在阀轴保持架42安装有上止动体48。在导向衬套43的大径圆筒部43a安装有下止动体49。当阀轴保持架42旋转而到达下限位置时，上止动体48与下止动体49抵接而限制阀轴保持架42的进一步旋转。
66.阀芯50与阀轴44的下端部一体地设置。阀芯50通过驱动机构40而被驱动为在上下方向上移动。阀芯50对在阀室13开口的端口19进行开闭。
67.如图6、图7所示，定子60形成为大致圆筒状。定子60具有由内周面60a划分的嵌合孔60b。嵌合孔60b的内径与壳体30的外径大致相同。定子60的嵌合孔60b与壳体30嵌合。定子60配置于壳体30的外侧。定子60具有上段定子61、下段定子62以及合成树脂制的模制件65。
68.上段定子61和下段定子62上下重叠地配置。如图7所示，上段定子61具有磁轭61a和经由线圈架61b而卷绕于磁轭61a的线圈61c。磁轭61a具有多个爪极型的极齿63。多个极齿63在周向上等间隔地排列配置。在本实施例中，磁轭61a具有24个极齿63。多个极齿63具有顶端(较细的端部)朝向下方的向下极齿63a和顶端朝向上方的向上极齿63b。多个向下极齿63a与多个向上极齿63b在周向上交替地配置。
69.下段定子62具有与上段定子61相同的结构。下段定子62具有磁轭62a、线圈架62b、线圈62c以及多个爪极型的极齿64(向下极齿64a和向上极齿64b)。下段定子62相对于上段定子61在周向上偏移多个极齿63的间隔的一半的量地配置。在本实施例中，多个极齿63的间隔和多个极齿64的间隔分别是15度(360度/24)，下段定子62相对于上段定子61在周向上偏移7.5度(15度/2)地配置。由上段定子61、下段定子62以及磁性转子41构成步进电机。此外，本实施例虽然是对定子60具有爪极型的极齿的结构进行说明的结构，但是也可以采用具有其他种类的极齿的结构。
70.模制件65被填充于上段定子61和下段定子62内。模制件65与多个极齿63和多个极齿64一同构成定子60的内周面60a。模制件65具有环状部66和端子支承部67。
71.环状部66形成为圆环状。环状部66具有与壳体30的外径相同的内径。环状部66配置于上段定子61的上表面。
72.端子支承部67配置为从上段定子61和下段定子62向侧方(图2的右侧)延伸。端子支承部67埋入有多个端子68。多个端子68与上段定子61的线圈61c和下段定子62的线圈62c连接。多个端子68从端子支承部67的顶端67a突出，并且与基板85连接。
73.本实施例具有磁传递部件36a、36b的壳体侧端部36a1、36b1配置于环状部66的上表面66c且传感器侧端部36a2、36b2由梁37支承的结构。梁37仅支承传感器侧端部36a2、36b2。代替这样的结构，也可以采用例如还通过其他部件支承壳体侧端部36a1、36b1的结构。具体而言，如图11所示，也可以采用模制件65具有环状部66的结构，该环状部66具有磁传递部件支承部66a、66b。
74.磁传递部件支承部66a、66b是在径向上延伸且向上方开口的狭缝。磁传递部件支承部66a支承磁传递部件36a的壳体侧端部36a1。磁传递部件支承部66b支承磁传递部件36b的壳体侧端部36b1。磁传递部件支承部66a、66b也可以具有除了狭缝以外的形状。例如，在磁传递部件36a、36b形成为棒状的情况下，磁传递部件支承部66a、66b也可以是在径向上贯
通环状部66的孔。磁传递部件36a、36b中仅壳体侧端部36a1、36b1和传感器侧端部36a2、36b2的至少一方被支承即可。
75.磁传递部件36a的壳体侧端部36a1配置为，在从将端口19关闭的状态(闭阀状态)到使端口19全开的状态(开阀状态)的任意状态下，均隔着壳体30与磁性转子41的外周面41a在该磁性转子41的径向上相对。壳体侧端部36a1与壳体30的外周面30a略微隔开间隙地配置。壳体侧端部36a1与壳体30的外周面30a接近地配置。此外，壳体侧端部36a1也可以与壳体30的外周面30a接触。磁传递部件36a的传感器侧端部36a2与磁传感器35a略微隔开间隙地配置。
76.磁传递部件36b的壳体侧端部36b1配置为，在从闭阀状态到开阀状态的任意状态下，均隔着壳体30与磁性转子41的外周面41a在该磁性转子41的径向上相对。壳体侧端部36b1与壳体30的外周面30a略微隔开间隙地配置。壳体侧端部36b1与壳体30的外周面30a接近地配置。此外，壳体侧端部36b1也可以与壳体30的外周面30a接触。磁传递部件36b的传感器侧端部36b2与磁传感器35b略微隔开间隙地配置。
77.另外，在从磁性转子41的旋转轴方向观察时，磁传递部件36a的壳体侧端部36a1配置在通过旋转轴(轴线l)与上段定子61的一个极齿63的中心的直线f1上。在从磁性转子41的旋转轴方向观察时，磁传递部件36b的壳体侧端部36b1配置在通过旋转轴与上段定子61的一个极齿63的中心的直线f2上。极齿63的“中心”除了中心还包括大致中心，在以下的说明中也同样。在具有具备多个爪极型的极齿63的磁轭61a的结构中，当磁性转子41停止旋转时，成为以下状态中的任一种：(i)极齿63与磁性转子41的磁极正对的状态；(ii)极齿63与磁性转子41的外周面41a中的相邻的磁极间的部位正对的状态。在上述(i)的状态下，在从旋转轴方向观察到的极齿63的位置处，从n极朝向s极的磁通所包含的径向成分最大，并且向磁传递部件36a、36b传递的磁通最多。在上述(ii)的状态下，在从旋转轴方向观察到的极齿63的位置处，从n极朝向s极的磁通所包含的径向成分最小，并且向磁传递部件36a、36b传递的磁通最少。因此，能够明确地区分上述(i)的状态与上述(ii)的状态，从而能够高精度地得出磁性转子的停止位置。另外，基于检测出的磁通的波形，能够得出磁性转子41的旋转方向。
78.另外，当从磁性转子41的旋转轴方向观察时，作为磁传递部件36a的一部分的第一部分a1配置于直线f1上，作为磁传递部件36b的一部分的第一部分b1配置于直线f2上。直线f1、f2是沿着径向的直线。由此，由于磁性转子41的磁通容易在径向上传递，因此能够通过磁传递部件36a、36b向距离磁性转子更远的部位传递磁通。
79.另外，作为磁传递部件36a的其他部分的第二部分a2和作为磁传递部件36b的其他部分的第二部分b2沿着与基板85的安装面85a(即，磁传感器35a、35b的感磁面)正交的方向配置。由此，能够在磁传感器35a、35b适当地检测磁通。
80.在本实施例中，磁传递部件36a的壳体侧端部36a1和磁传递部件36b的壳体侧端部36b1与彼此相邻的极齿63隔开相同间隔(15度)地配置，但是本发明并不限定于本实施例这样地结构。例如，磁传递部件36a的壳体侧端部36a1与磁传递部件36b的壳体侧端部36b1也可以隔开以下的公式(1)所示的间隔θ[度]地配置。
[0081]
θ＝(90/n) (360
×
m)/n
…
(1)
[0082]
其中，n为一个定子所具有的极齿数的1/2的值，m为任意的整数，θ＜360度。
[0083]
当磁传递部件36a的壳体侧端部36a1和磁传递部件36b的壳体侧端部36b1配置为满足上述公式(1)时，一方与磁性转子41的磁极正对，另一方与磁性转子41的外周面41a中的相邻的磁极间的部位正对。由此，当向壳体侧端部36a1和壳体侧端部36b1的一方传递的磁通为最大时，向另一方传递的磁通为最小。由此，当经由磁传递部件36a、36b向磁传感器35a、35b传递磁通时，在通过磁传感器35a、35b的一方检测的磁通为最大时，通过磁传感器35a、35b的另一方检测的磁通为最小。因此，能够高精度地得出磁性转子41的旋转角度。
[0084]
外壳70为合成树脂制。外壳70具有沿着壳体30和定子60的外形的形状。外壳70在内侧收容壳体30和定子60。外壳70具有朝向阀主体10侧突出的圆筒状的筒状部73。筒状部73配置为包围阀主体10的圆筒部12。在筒状部73与圆筒部12之间以压缩状态配置有密封部件100。密封部件100是由橡胶材料等弹性材料构成的圆环状的o型圈。外壳70设置有朝向侧方的四边形的外壳开口74。端子支承部67从外壳开口74突出。
[0085]
箱80为合成树脂制。箱80具有箱主体81、盖体82以及连接器83。箱主体81形成为一个侧面开口的长方体箱状。盖体82形成为封闭箱主体81的侧面的开口的平板状。连接器83形成为从箱主体81向上方延伸的筒状。
[0086]
箱主体81收容基板85。基板85是供电子零件安装的印刷基板。在基板85的安装面85a安装有磁传感器35a、35b。在基板85也可以安装有由计算机等构成的运算装置。运算装置是例如基于通过磁传感器35a、35b输出的信号来计算磁性转子41的旋转角度、阀开度(端口19的开度)的结构。
[0087]
箱主体81具有与盖体82相对的侧壁部81a。在侧壁部81a设置有多个凸部81b和四边形的箱开口84。箱开口84与外壳70的外壳开口74连接。外壳70中的外壳开口74的周缘部与箱主体81中的箱开口84的周缘部例如通过超声波焊接、红外线焊接等而接合。
[0088]
在多个凸部81b安装有磁传递单元38的梁37。磁传递部件36a、36b配置为插通箱开口84和外壳开口74。另外，在多个凸部81b安装有基板85。基板85的安装面85a与壳体30在径向上相对。
[0089]
在电动阀1中，阀主体10的圆筒部12、端口19、壳体30、磁性转子41、阀轴保持架42、导向衬套43、阀轴44、阀芯50、定子60(上段定子61、下段定子62、模制件65的环状部66)以及外壳70的筒状部73各自的轴与轴向l一致。换而言之，这些部件全部同轴地配置。轴向l方向与上下方向一致。
[0090]
接着，对电动阀1的动作进行说明。
[0091]
在电动阀1中，对上段定子61和下段定子62通电，以使磁性转子41向一方向旋转。阀轴保持架42与磁性转子41一同进行旋转。通过阀轴保持架42的内螺纹42c与导向衬套43的外螺纹43c的螺纹进给作用，磁性转子41和阀轴保持架42向下方(即，旋转轴方向的一侧)移动。阀轴44也与阀轴保持架42一同向下方移动，从而阀芯50关闭端口19(闭阀状态)。
[0092]
另外，在电动阀1中，对上段定子61和下段定子62通电，以使磁性转子41向另一方向旋转。阀轴保持架42与磁性转子41一同进行旋转。通过阀轴保持架42的内螺纹42c与导向衬套43的外螺纹43c的螺纹进给作用，磁性转子41和阀轴保持架42向上方(即，旋转轴方向的另一侧)移动。阀轴44也与阀轴保持架42一同向上方移动，从而阀芯50打开端口19(开阀状态)。
[0093]
并且，当磁性转子41旋转时，设置于外周面41a的各n极和各s极与磁传递部件36a
的壳体侧端部36a1和磁传递部件36b的壳体侧端部36b1的位置关系产生变化，从而经由磁传递部件36a、36b向磁传感器35a、35b传递的磁通密度的方向和大小产生变化。由此，根据磁性转子41的旋转角度，从磁传感器35a、35b输出的信号变化，能够基于该信号得出磁性转子41的旋转角度和旋转方向。
[0094]
本发明人们使用模拟对磁传递部件的形状、延伸方向以及个数与磁性转子41的磁通的传递方式的关系进行了解析。图12～图21表示解析结果。图12～图21是示意性地表示从磁性转子向磁传递部件的磁通的传递方式的图。在图12～图21中，磁传递部件36a、36b的颜色深的区域表示传递了规定量以上的磁通的区域。颜色深的区域越大，表示磁通越容易传递。另外，磁性转子中的颜色深的区域表示磁极(n极、s极)。在图15、图19、图21中，以黑线示意性地表示连结磁性转子的磁极的磁力线。图14与图15、图18与图19以及图20与图21以不同的图(立体图、俯视图)表示相同结构。表1表示各图的具体内容。
[0095]
[表1]
[0096][0097][0098]
图12～图15表示使用了一个磁传递部件36a的结构。按照图12、图13、图14的顺序，颜色深的区域较大地扩展。并且，在这三个结构中，可知图14所示的结构能够向最远离磁性转子的部位传递磁通。图14所示的结构是将一个细长板状的磁传递部件36a配置为在磁性转子41的径向上延伸的结构。
[0099]
图16～图19表示使用两个磁传递部件36a、36b的结构。按照图16、图17、图18的顺序，颜色深的区域较大地扩展。并且，在这三个结构中，可知图18所示的结构能够向最远离磁性转子的部位传递磁通。图18所示的结构是将两个细长板状的磁传递部件36a、36b配置为在磁性转子41的径向上延伸的结构。另外，可知图18所示的结构与使用了一个磁传递部件36a的结构相比，也能够向进一步远离磁性转子41的部位传递磁通。另外，如图19所示，磁力线在磁传递部件36a、36b之间延伸。由此可知，通过n极、磁传递部件36a、36b以及s极形成磁路。
[0100]
图20、图21表示将弯折为钝角的两个磁传递部件36a、36b配置为仅第一部分a1、b1在磁性转子41的径向上延伸的结构。在图20所示的结构中，与图18所示的结构同样，颜色深
的区域扩展。由此可知，在图20所示的结构中，也能够与图18所示的结构同样地向远离磁性转子41的位置传递磁通。另外，如图21所示，磁力线在磁传递部件36a、36b之间延伸。由此可知，通过n极、磁传递部件36a、36b以及s极形成磁路。
[0101]
根据上述解析结果明确了，通过将细长板状的磁传递部件配置成在磁性转子41的径向上延伸，能够有效地传递磁性转子的磁通。另外，明确了使用两个磁传递部件的结构与使用一个磁传递部件的结构相比，能够进一步有效地传递磁性转子的磁通。
[0102]
通过以上，根据本实施例的电动阀1，具有配置于壳体30与安装于基板85的磁传感器35a、35b之间的磁传递部件36a、36b。在壳体30的内侧配置有磁性转子41。在磁性转子41的外周面41a，在该磁性转子41的旋转轴方向上延伸的多个n极和多个s极以在周向上交替地排列的方式设置。并且，磁传递部件36a、36b的壳体侧端部36a1、36b1配置为隔着壳体30与磁性转子41在径向上相对。在磁性转子41的磁极(n极、s极)产生的磁通容易在径向上传递。因此，通过使得磁传递部件36a、36b的壳体侧端部36a1、36b1与磁性转子41在径向上相对地配置，能够向磁传递部件36a、36b有效地传递磁通。由此，大量的磁通经由磁传递部件36a、36b向磁传感器35a、35b传递，从而能够可靠地检测磁性转子41的磁通。
[0103]
另外，也可以在定子60设置有支承磁传递部件36a、36b的壳体侧端部36a1、36b1的磁传递部件支承部66a、66b。由此，能够将磁传递部件36a、36b的壳体侧端部36a1、36b1相对于定子60的极齿63适当地定位。
[0104]
另外，磁性转子41在关闭端口19时向下方(旋转轴方向的一侧)移动且在打开端口19时向上方(旋转轴方向的另一侧)移动。磁传递部件36a、36b的壳体侧端部36a1、36b1相比定子60的上段定子61的多个极齿63配置于上方。另外，壳体侧端部36a1、36b1配置为在关闭端口19的状态下隔着壳体30与磁性转子41在径向上相对。由此，磁性转子41与磁传递部件36a、36b的壳体侧端部36a1、36b1在从闭阀状态到开阀状态的任意状态下均在径向上相对。因此，能够可靠地检测磁性转子41的磁通，从而能够高精度地得出磁性转子41的旋转角度。
[0105]
另外，基板85的安装面85b配置为与壳体30在径向上相对。由此，由于磁通容易在径向上传递，因此能够经由磁传递部件36a、36b向磁传感器35a、35b有效地传递磁通。
[0106]
另外，还具有：收容壳体30和定子60的外壳70、收容基板85的箱80、具有磁传递部件36a、36b和支承它们的梁37的磁传递单元38。设置于外壳70的外壳开口74与设置于箱80的箱开口84连接。外壳70中的外壳开口74的周缘部与箱80中的箱开口84的周缘部接合。并且，磁传递单元38的磁传递部件36a、36b插通于箱开口84和外壳开口74，梁37安装于箱80。由此，将磁传递部件36a、36b插通于箱开口84和外壳开口74而能够将磁传递部件36a、36b容易地配置于壳体的附近。另外，由于外壳70中的外壳开口74的周缘部与箱80中的箱开口84的周缘部接合，因此电动阀1能够确保气密性。
[0107]
上述的实施例的电动阀1具有磁性转子41在旋转轴方向上移动的结构，但是本发明的电动阀也可以是磁性转子41的旋转轴方向上的位置被固定的结构。在任一结构中，优选的是，磁传递部件36a、36b的壳体侧端部36a1、36b1的旋转轴方向上的位置在从闭阀状态到开阀状态的任意状态下均处于磁性转子41的全长的范围内(即，从磁性转子41的下端到上端之间)。由此，磁性转子41和磁传递部件36a、36b的壳体侧端部36a1、36b1从闭阀状态到开阀状态下在径向上相对。因此，能够可靠地检测磁性转子41的磁通，从而能够高精度地得出磁性转子41的旋转角度。另外，优选的是，定子60的上段定子61和下段定子62的旋转轴方
向上的位置在从闭阀状态到开阀状态的任意状态下均处于磁性转子41的全长的范围内。由此，从闭阀状态到开阀状态下，能够使上段定子61和下段定子62的磁力有效地作用于磁性转子41，从而能够使磁性转子41有效地旋转。
[0108]
以上虽然对本发明的实施例进行了说明，但是本发明并不限定于这些例。只要不违背本发明的主旨，本领域技术人员对上述的实施例适当进行结构要素的追加、删除、设计变更而得到的结构、适当组合实施例的特征而得到的结构，也包含在本发明的范围内。
[0109]
符号说明
[0110]1…
电动阀、10
…
阀主体、11
…
主体部、11a
…
上表面、11b
…
内螺纹部、12
…
圆筒部、12b
…
外螺纹部、13
…
阀室、17、18
…
流路、19
…
端口、20
…
凸缘部、30
…
壳体、30a
…
外周面、35a、35b
…
磁传感器、36a、36b
…
磁传递部件、36a1、36b1
…
壳体侧端部、36a2、36b2
…
传感器侧端部、a1、b1
…
第一部分、a2、b2
…
第二部分、38
…
磁传递单元、40
…
驱动机构、41
…
磁性转子、41a
…
外周面、42
…
阀轴保持架、42c
…
内螺纹部、43
…
导向衬套、43a
…
大径圆筒部、43b
…
小径圆筒部、43c
…
外螺纹部、44
…
阀轴、44a
…
躯干部、44b
…
上部小径部、45
…
支承环、46
…
顶推螺母、47
…
压缩螺旋弹簧、48
…
上止动体、49
…
下止动体、50
…
阀芯、60
…
定子、60a
…
内周面、60b
…
嵌合孔、61
…
上段定子、61a
…
磁轭、61b
…
线圈架、61c
…
线圈、62
…
下段定子、62a
…
磁轭、62b
…
线圈架、62c
…
线圈、63、64
…
极齿、63a、64a
…
向下极齿、63b、64b
…
向上极齿、65
…
模制件、66
…
环状部、66a、66b
…
磁传递部件支承部、66c
…
上表面、67
…
端子支承部、67a
…
顶端、68
…
端子、70
…
外壳、73
…
筒状部、74
…
外壳开口、80
…
箱、81
…
箱主体、81a
…
侧壁部、81b
…
凸部、82
…
盖体、83
…
连接器、84
…
箱开口、100
…
密封部件