CN1069152C - 电动机驱动装置及磁传感器固定结构 - Google Patents
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Abstract
一种电动机驱动装置1,在其壳体4内装有步进电机6和输出部8,用挠性电路基板9将设于步进电机6侧面的电动机端子部20与设于壳体4的端子部5电连接,从而可提供零部件数减少且装配性能良好的阀驱动用电动机驱动装置。
Description
本发明涉及驱动用来调整供给热水供给器等的热水的温度及水量的调整阀或给排水的开关阀的电动机驱动装置及其所使用的磁传感器固定结构。
已知历来有如图16-图18所示的、驱动调整阀(未图示)用的电动机驱动装置101。该电动机驱动装置101是根据由设于阀排出口附近的温度传感器测出的水温来驱动调整阀,改变热水或冷水的流量,调整温度的装置。电动机驱动装置101具有上壳体102和下壳体103固定而成的壳体104、步进电机105、多个减速齿轮组成的减速齿轮系106、输出部107及未图示的作为与控制设备连接的部分的端子部108。
步进电机105配置于下壳体103内,主要由杯状的电机壳体109、设于该电机壳体109内的定子部110及转子部111构成。在电机壳体109的侧面部分,形成有缺口,在该缺口部分配置有固定在定子部110上的电动机端子部112。此外,在电机壳体109的上侧面部分,固定有造型平板113,在置于该造型平板113上的一中造型平板(未图示)上,配置有减速齿轮系106。
定子部110包括两个线圈骨架114、115和分别卷绕在该线圈骨架114、115上的线圈116、117及由磁性构件形成的铁心构件118、119。此外,在定子部110的外侧,固定有电动机端子部112。该电动机端子部112是在电路基板上竖立设置多个引脚而形成的,线圈116、117的终端分别通过锡焊固定而与该多个引脚连接。
在该电动机端子部112的多个引脚上,通过锡焊固定分别连接着多根导线120的一端。该多根导线112围绕着下壳体内部配线,并从设于下壳体103上的导线引出孔121被导出壳体104的外部。还有,多根导线120的另一端连接在与电动机控制设备连接用的端子部108上。因此,通过将该端子部108与电动机控制设备连接,从未图示的电动机控制设备来的电流被供给步进电机105的线圈116、117,由于供给该电流,定子部110被励磁。
另一方面,转子部111配置在与定子部110内侧相对的位置。转子部111主要由转轴122及固定在该转轴122上的圆筒状转子磁体123构成。
转子部111的转轴122从形成在固定于电动机壳体109的上面侧的造型平板113及一中造型平板上的孔向上伸出。在转轴122的向上伸出的部分固定有电动机的小齿轮124。该电动机小齿轮124与减速齿轮系106的第一级即第1齿轮125啮合,一旦转子都111旋转,该旋转力即传递给减速齿轮系106的一体成形的第1齿轮125和第2齿轮126,再传递给一体成形的第3齿轮127和第4齿轮128,并传递给输出齿轮131,最后,与该输出齿轮131一体成形的输出轴132旋转。
此外,一体成形的第1齿轮125和第2齿轮126可自由转动地插在竖立设于中造型平板上的第1轴129上,一体成形的第3齿轮127和第4齿轮128可自由转动地插装在竖立设于中造型平板上的第2轴130上。
又,该输出轴132的一端由形成于上壳体102的轴承部133支承,另一端可自由转动地嵌装在形成于下壳体103的输出轴承部134内。另外,在输出轴132的另一端侧,形成有结合孔135,在该结合孔135内切有细齿。在该结合孔135内松动配合有未图示的调整阀。调整阀驱动轴上也切有细齿,使输出轴132旋转时调整阀驱动轴被驱动。
在输出齿轮131下侧的面即输出齿轮131的下壳体103侧的面上,埋设有检测输出部107的旋转位置用的检测用磁体136。另一方面,在下壳体103上固定有固定着磁传感器137、138的电路基板139。该磁传感器137、138配置在与埋设于输出齿轮131的检测用磁体136的旋转轨道接近的位置,利用该磁传感器137、138与检测用磁体136的位置关系来测出输出齿轮131的旋转位置。
此外,在电路基板139上形成有多个连接部140,在该多个连接部140上,通过锡焊固定,分别连接有多根导线141的一端。该多根导线141围绕着下壳体103内部配线并经导线引出孔121被引出到壳体104的外部。多根导线141的另一端与端子部108连接。该端子部108如上所述与电动机控制设备连接,因此,由磁传感器137、138测出的输出齿轮131的旋转位置数据可以被输送给电动机控制设备。
如上所述现有电动机驱动装置101必需进行如下作业:将多根导线120锡焊固定在竖立设于电动机端子部112的引脚上,再将多根导线围绕着下壳体103内部配置并经导线引出孔121引出到壳体104外部,装配作业性差。此外,又因为下壳体之内必需有配置多根导线120的空间,故存在电动机驱动装置101的装置整体不能小型化的问题。
此外,在现有的电动机驱动装置101中,检测输出部107的旋转位置用的磁传感器137、138及电动机控制设备是与步进电机105的连接方法相同地通过多根导线141连接的。即,将磁传感器137、138固定在形成有多个连接部140的电路基板139上,将多根导线141的一端分别锡焊固定在多个连接部140上。再把多根导线141的另一端连接在与电动机控制设备连接用的端子部108上,因此,上述电动机驱动装置101为了检测输出部107的旋转位置,不得不将电路基板139和多根导线141配置在壳体104内,使装配作业性能更差。而且,电动机驱动装置101的结构是将电路基板139和电动机端子部112所使用的电路基板这样两片电路基板配置在壳体104内,成为零件数多成本高的装置。
鉴于上述问题,本发明的目的在于,通过消除围绕着壳体内部配置的导线、使壳体内显得整洁,从而提供一种体积小且装配作业性能良好的电动机驱动装置。本发明的另一目的在于,通过用同一块电路基板来构成电动机端子部所使用的电路基板和固定传感器部的电路基板,提供零部件数量减少成本低的电动机驱动装置。本发明的又一目的在于,提供一种当将磁传感器配置在挠性电路基板上时,能方便地保证该磁传感器的位置精度的磁传感器固定结构。
为了达到上述目的,本发明提供的电动机驱动装置,具有:在侧面有输入端子部的电动机;减速传递所述电动机转子的旋转的减速齿轮;设于所述减速齿轮、与所述转子的旋转对应地输出旋转的输出部;检测所述输出部的旋转位置的检测装置:将所述电动机及所述减速齿轮装入其内部的壳体,其特征在于,
在所述壳体设立将外部供电控制设备与该电动机驱动装置连接用的端子引脚,并通过可挠性电路基板将所述输入端子部与所述端子引脚电连接,
再在所述电路基板的电路图案面上,设置配置所述检测装置的检测部的检测部配置面。
此外,本发明提供的磁传感器固定结构,其特征在于,具有将面安装式磁传感器连接固定于电路图案面上的挠性电路基板,以及呈包围所述磁传感器周围形状的增强板,推入所述增强板来固定所述电路基板。
本发明的电动机驱动装置,因为在壳体上设立端子引脚,并用挠性电路基板将端子引脚与电动机端子部电气连接,所以,即使电动机端子部与端子引脚不在同一个面上,也能方便地连接。此外,因为在电路基板上配置有检测输出部的旋转位置的检测部,所以,不必如传统的那样,另外设置电动机端子部的电路基板和配置检测部的电路基板,整个装置变小型紧凑,且零件数减少,装置的组装性提高。
此外,利用本发明的磁传感器固定结构,因为设有呈包围磁传感器周围形状的增强板,将磁传感器的周围牢牢固定,所以,磁传感器的位置精度尤其是高度方向的位置精度就提高,能做成可靠性高的磁传感器固定结构。
附图简介:
图1为将本发明电动机驱动装置的实施形态局部切除后从上方看到的局部切除俯视图。
图2是沿图1所示电动机驱动装置中的Ⅱ-Ⅱ线的剖视图。
图3是图1和图2所示电动机驱动装置的上壳体的俯视图,是从图2的箭头A所示方向看到的图。
图4是图1和图2所示电动机驱动装置的下壳体的俯视图,是从图2的箭头A所示方向看到的图。
图5是图1和图2所示电动机驱动装置的电动机壳体的俯视图,是从图2的箭头A所示方向看到的图。
图6是从图5的箭头Ⅵ方向看到的局部剖切侧视图。
图7是图1和图2所示电动机驱动装置的造型平板的俯视图,是从图2所示箭头A方向看到的图。
图8是从图7所示箭头Ⅷ方向看到的图。
图9是说明图1和图2所示电动机驱动装置的步进电机动作用的图,其中(A)为示出各端子引脚与线圈连接的结线图,(B)为示出各步骤中的各端子引脚与施加电流关系的图。
图10是从图1和图2所示电动机驱动装置除去上壳体和减速齿轮系,在该状态下从图2的箭头A方向看到的俯视图。
图11是示出图1和图2所示电动机驱动装置的挠性电路基板的图,是附记有与其电路图案连接的端子引脚及电动机端子引脚的位置的图。
图12是图1和图2的电动机驱动装置输出部的剖视图,是沿图14中的Ⅻ-Ⅻ的剖视图。
图13是从图12的箭头A方向看到的仰视图。
图14是从图12的箭头B方向看到的俯视图。
图15是沿图1的ⅩⅤ-ⅩⅤ线的重要部分剖视图。
图16是现有电动机驱动装置除去上壳体后状态的俯视图。
图17是沿图16的ⅩⅦⅩⅦ线的剖视图,是用虚线附加了减速齿轮系的剖视图。
图18是图16所示步进电机和端子部的外观立体图。
以下利用图1至图15,对本发明电动机驱动装置的第1实施形态予以说明。另外,对于本发明磁传感器的固定结构,在电动机驱动装置的说明中一起予以说明。
如图1和图2所示,电动机驱动装置1由将上壳体2和下壳体3相固定而成的壳体4所覆盖,在下壳体3上形成有与电动机控制设备(未图示)电连接用的端子部5。在壳体4的内部,配置有步进电机6、将该步进电机6的转子部24的旋转减速后传递给输出部8的由多个减速齿轮组成的减速齿轮系7、输出部8及作为挠性电路基板的挠性印刷电路板(以下称为FPC)9。
壳体4是将形成于上壳体2上的嵌合凸起2a、2b、2c、2d(见图3)与形成于下壳体3上的嵌合部3a、3b、3c、3d(见图4)分别嵌合固定而形成的。上壳体2如图3所示,设有支承插装减速齿轮系7的固定轴10、11用的有底轴孔12、13及支承输出部8用的输出孔14。有底轴孔12、13分别形成有与固定轴10、11的直径基本相同直径的凹部,固定轴10、11分别压入在该凹部内。输出孔14是通孔,以其内周面支承输出部8的输出轴15旋转。
又如图4所示,下壳体3具有收容步进电机6的电动机收容部16、装载FPC9的FPC装载部17(见图15)、作为与外部控制设备的连接部的端子部5、轴支承输出部8的一端的轴承凹部18及限制输出部8的转动用的限制销19。电动机收容部16包括为收容圆筒状的步进电机6而形成大致杯状的大空间16a,及在步进电机6的侧面形成的固定电动机端子部20用的小空间16b。此外,为了将固定在步进电机6上的造型平板21定位固定,电动机收容部16的大空间16a形成有3处伸向内侧的凸起状嵌合部16c、16d、16e。
FPC装载部17由十字状的筋条形成,可装载FPC9的中央部分。在十字状筋条的各顶端,设有贯穿插装FPC9和装载在该FPC9之上的增强板45这样两构件并将其热附着固定用的凸起17a。此外,端子部5上竖立设置有8个端子引脚5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g、5h。这些端子引脚5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g、5h从下壳体3的内部贯穿到外部并被固定。另外,端子部5上固定有防水用的端子罩5i(见图1)。
步进电机6如图2所示,配置在设于下壳体3内的电动机收容部16的大空间16a内。步进电机6主要由电动机壳体22、设于电动机壳体22内的圆筒形定子部23及配置于定子部23内侧的转子部24构成。电动机壳体22如图5和图6所示,设置成由带阶梯的圆形底面25和圆筒状侧壁部26组成的大致杯状。
在圆形底面25上设有固定后面将说明的转子部24的固定轴27之一端的轴承部28。在该轴承部28上设有将转子磁体34始终向造型平板21方向推的施力弹簧28a。此外,在侧壁部26的上端边部分,如图5和图6所示,形成有将造型平板21嵌合固定用的嵌合部26a、26b、26c。
又如图7所示,在造型平板21的外周边部分,形成有嵌合凸部21a、21b、21c。该嵌合凸部21a、21b、21c的宽度较宽的基底部分别与设于电动机壳体22上端边部分的嵌合部26a、26b、26c嵌合,嵌合凸部21a、21b、21c的宽度较窄的顶端部从电动机壳体22的外周向外侧伸出。嵌合凸部21a、21b、21c的从电动机壳体22的外周向外伸出的宽度较窄的部分与设于电动机收容部16的凸起状嵌合部16c、16d、16e分别在周向定位固定。
此外,如图7和图8所示,造型平板21的中心部分设有桥状地向上突出且两侧部分敞开的凸出窗部29。该凸出窗部29固定转子部24的固定轴27的另一端。另外,在造型平板21的上面部分设有将固定轴10、11的一端固定的孔21d、21e,该固定轴10、11是支承减速齿轮系7自由旋转用的。
如图2所示,在电动机壳体22的内侧配置有圆筒状的定子部23。该定子部23包括磁性构件形成的两组轭铁30、30、分别嵌装在该轭铁30、30上的两组线圈骨架31、31及分别卷绕在该线圈骨架31、31上的两组线圈32、32。轭铁30、30沿固定轴27的轴向重叠配置,并通过电动机壳体22的圆形底面25和铆接固定在电动机壳体22上边缘部分的造型平板21而被固定。此外,在轭铁30、30的外周部分即步进电机6的侧面,固定有跨接两组轭铁30、30的电动机端子部20(见图15)。
在该电动机端子部20的端子面上,竖立设置有6根电动机端子引脚20a、20b、20c、20d、20e、20f。如图9(A)所示,该电动机端子引脚20a、20b、20c、20d、20e、20f上,分别连接着两组线圈32、32的两端及两组线圈32、32的中间点。
另一方面,如图10所示,所述FPC9通过锡焊固定连接在与另一构件即电动机控制设备连接用的端子部5的端子引脚5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g、5h上。又如图11的FPC9的展开图(带有对应各端子引脚的符号)所示,端子引脚5a与电动机端子引脚20a通过导通部9a连接。另外,端子引脚5d与电动机端子引脚20f通过导通部9d相连接。此外,端子引脚5e与电动机端子引脚20c和20d通过导通部9e相连接。
又,在FPC9的图案面上,连接固定有由后面将叙述的面安装式磁传感器构成的传感器部33。端子引脚5f、5g、5h分别通过导通部9f、9g、9h与传感器部33连接。
这样,电动机端子部20的端子面上竖立设置的电动机端子引脚20a、20b、20c、20d、20e、20f通过FPC9与未图示的电动机控制设备电连接,因此,步进电机6从电动机控制设备得到电力供应。
另一方面,在定子部23内侧,转子部24可自由旋转地支承在固定轴27上。该转子部24由支承在固定轴27上的转子轴部24a和圆环状的转子磁体34构成。转子轴部24a由于施力弹簧28a的作用而靠向造型平板21的方向。转子磁体34与定子部23的轭铁30相对地固定在转子轴部24a的外周。一旦定子部23被励磁,转子磁体34被定子部23排斥、吸引。转子部24的转子轴部24a和转子磁体34在被推靠向造型平板21方向的情况下以固定轴21为中心作旋转。
此外,固定轴27的一端固定在设于电动机壳体22的圆形底面25的轴承部28上。另外,固定轴27的另一端固定在造型平板21的凸出窗部29上。在转子轴部24a的凸出窗部29一侧,一体形成有电动机小齿轮35。该电动机小齿轮35在凸出窗部29的敞开部分与减速齿轮系7的初级即第1减速齿轮36啮合。因此,步进电机6的输出可以从电动机小齿轮35传递给减速齿轮系7。
此外,在造型平板21的上面部分,配置有从电动机小齿轮35传递转子部24的旋转力,并使该旋转减速用的多个减速齿轮所构成的减速齿轮系7。该减速齿轮系7由第1减速齿轮36、第2减速齿轮37、第3减速齿轮38、第4减速齿轮系39及输出齿轮40所构成。第1减速齿轮36和第2减速齿轮37一体形成,并可自由旋转地插装在竖立设于造型平板21上面部分的固定轴10上。第2减速齿轮37与第3减速齿轮38啮合。另外,第3减速齿轮38与第4减速齿轮39一体形成,并可自由旋转地插装在竖立设于造型平板21上面部分的固定轴11上。第4减速齿轮39与输出齿轮40啮合。固定轴10、11的一端固定在造型平板21上,另一端分别与形成在壳体2上的有底轴孔12、13嵌合固定。
另外,第1减速齿轮36与第2减速齿轮37、第2减速齿轮37与第3减速齿轮38、第3减速齿轮38与第4减速齿轮39及第4减速齿轮39与输出齿轮40的齿轮的齿数之比分别取很大,因此,转子部24的旋转被大幅度减速后传递给输出齿轮40。又,输出齿轮40构成输出部8的一部分。步进电机6的转子部24的旋转被减速齿轮系7减速后传递给输出部8。
输出部8如图12、图13和图14所示,由输出齿轮40、支承轴41、输出轴15和旋转限制槽42形成。输出齿轮40的齿轮面与设于步进电机6侧面的电动机端子部20的端子面正交。支承轴41从输出齿轮40齿轮面的与下壳体3相对侧一个面的中心部分向外伸出。输出轴15设置成从输出齿轮40齿轮面的与上壳体2相对侧一个面的中心部分向外伸出的圆筒状。另外如图12和图14所示,在输出轴15的有底孔15a的内周侧,设有与阀调整阀(图示省略)啮合用的细齿43。
该输出部8,其支承轴41与设于下壳体3的轴承凹部18转动配合,同时其输出轴15由设于上壳体2的输出孔14的内周支承,从而由壳体4可自由旋转地支承。该输出孔14设置成贯穿壳体4内部和外部的通孔,并使配置于壳体4外部的阀调整阀(图示省略)与输出轴15的细齿43啮合。因此,一旦输出部8旋转,与输出轴15的细齿43啮合的阀调整阀即进行阀的启闭动作。
此外,如图13所示,旋转限制槽42在输出齿轮40齿轮面的与下壳体3相对侧的一个面上,设置成旋转允许角度α为315°范围的圆弧状。该旋转限制槽42内,可插入在稍偏离下壳体3的轴承凹部18的位置竖立设置的限制销19。即,输出部8通过旋转限制槽42与限制销19结合,被限制为只能在0°-315°的范围内作旋转。这是为了当步进电机6乱走时,通过将输出部8的旋转限制在0°-315°的范围内,以防止与输出部8啮合的阀调整阀的破损,以及为了获得初期化时的原点。
此外,在输出齿轮40齿轮面的下侧的一个面上,如图13所示,固定有检测输出部8的旋转基准位置用的检测用磁体44,同时下侧一个面的一部分与配置在下壳体3上的FPC9的图案面相对。如上所述,在该FPC9上固定有由霍尔IC形成的作为面安装式磁传感器的传感器部33。即,检测用磁体44配置在与传感器部33能对置的位置。于是,当检测用磁体44来到传感器部33之上相对位置时,传感器部33将该位置作为输出部8的旋转基准位置(0°)测出。
此时,向端子部5f供给正电压,端子部5h接地。传感器部33将输出部8已位于旋转基准位置(0°)这一信息通过端子部5g输入未图示的电动机控制设备。
FPC9除了有电路图案之外,还如图11所示,具有分别贯穿3个凸起17a的3个孔9i。另外,在固定于FPC9上的传感器部33的周围,配置有使传感器部33对FPC9的固定增强并防止传感器部33在高度方向和横向错位用的增强板45。该增强板45用玻璃布基材环氧树脂构成,并制成包围传感器部33的形状。使凸起17a插入该增强板45的通孔(未图示)并使增强板重叠在FPC9电路图案面上,在该状态下,加热并推压凸起17a的顶端,于是,增强板45将FPC9推压到FPC装载部17侧,并将FPC9夹入固定在其与下壳体3之间。
此外,FPC9是挠性电路基板,如图15所示,弯曲地配置在下壳体3内。具体是,FPC9的图案面的传感器部33所配置的部分即FPC9的中央部分载放在以十字形筋条形成于下壳体3上的FPC装载部17上。另外,FPC9的与端子引脚5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g、5h连接的部分载放在比下壳体3的FPC装载部17在上下方向上稍低的端子部5上。又,FPC9的与电动机端子部20连接的部分在电动机收容部16的小空间16b内大致U字形地弯曲。这是因为,电动机端子部20的端子面与下壳体3的FPC装载部17的连接面处于正交关系的缘故。即,电动机端子部20的端子面与FPC9的配置有传感器部33的部分是正交的。
在如上所述配置的FPC9的一端侧,插入连接有形成于步进电机6侧面的电动机端子部20的电动机端子引脚20a、20b、20c、20d、20e、20f。在FPC9的另一端侧,插入连接有竖立设于下壳体3上的端子引脚5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g、5h。即,各端子引脚5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g、5h通过挠性FPC9与电动机端子部20电连接。
以下对如上所述结构的电动机驱动装置1的动作予以说明。
电动机驱动装置1通过端子部5与未图示的电动机控制设备电连接。当从电动机控制设备供给电流时,该电流有选择地输入端子部5的端子引脚5a、5b、5c、5d、5e。即,电动机控制设备使电流流入端子引脚5a、5b、5c、5d、5e中的哪一个端子引脚,由电动机控制设备侧的电子电路进行适当选择。
被输入端子引脚5a的电流通过FPC9的导通部9a被输入电动机端子部20的电动机端子引脚20a。被输入端子引脚5b的电流通过FPC9的导通部9b被输入电动机端子部20的电动机端子引脚20b。被输入端子引脚5c的电流通过FPC9的导通部9c被输入电动机端子部20的电动机端子引脚20e。被输入端子引脚5d的电流通过FPC9的导通部9d被输入电动机端子部20的电动机端子引脚20f。被输入端子引脚5e的电流通过FPC9的导通部9e被输入电动机端子部20的电动机端子引脚20c、20d。
当如上所述有选择地向电动机端子部20的电动机端子引脚20a、20b、20c、20d、20e供给电流时,两组线圈32、32内分别有选择地流过电流,定子部23被励磁。一旦定子部23被励磁,与该定子部23相对配置的转子部24的转子磁体34即被定子部23吸引、排斥,转子部24以固定轴27为中心被步进驱动。另外,转子部24是在被施力弹簧28a推靠向造型平板21方向的状态下被驱动的。
作为定子部23的励磁方法,可以是任何一种励磁方法,但在本实施形态下,采用2相励磁。若用图9(A)、(B)来说明转子部24的旋转驱动之一例,则与线圈32、32的中途部分连接的电动机端子引脚20c、20d始终得到正电压供给。
与此同时,在第1步,将电动机端子引脚20e、20f作为负侧流过电流。在第2步,使电流流过电动机端子引脚20e、20b。在第3步,使电流流过电动机端子引脚20b、20a。另外,在第4步,使电流流过电动机端子引脚20a、20f。通过反复进行从该第1步至第4步的动作循环,使转子部24向相同方向旋转驱动。此外,通过更改来自电动机控制设备电流的供给方法,也能使转子部24向相反方向步进驱动。又,使转子部24走几步,向哪个方向旋转,由电动机控制设备按状况进行控制。
这样,当转子部24向某一方向旋转时,支承在转子部24的固定轴27上可旋转的电动机小齿轮35与转子轴24a成一体地旋转。于是,转子部24的旋转通过电动机小齿轮35被传递给成为减速齿轮系7的初级的第1减速齿轮36。
然后,转子部24的旋转被进一步依次传递给构成减速齿轮系7的第2减速齿轮37、第3减速齿轮38、第4减速齿轮39,并由第4减速齿轮39传递给输出部8。又因为转子部24的旋转通过各齿轮比取得很大的减速齿轮系7的各齿轮被传递给输出部8,故被大幅度减速后传递给输出部8。
一旦步进电机6的转子部24的旋转被减速后传递给输出部8,输出部8即向某一方向旋转。另外,输出部8设有被插入限制销19的旋转限制槽42,通过该旋转限制槽42与限制销19相接触,该输出部8的旋转被限制在0°-315°的范围内。此外,在输出部8的输出齿轮40上,固定有检测用磁体44。输出部8在最初接通电源时及停电后再接通电源时,一直旋转到旋转限制槽42与限制销19相碰为止。然后,由于步进电机6的驱动力,检测用磁体44转动到重叠于传感器部33之上的位置(输出部8的旋转基准位置)。
一旦输出部8的检测用磁体44来到传感器部33之上,传感器部33即测出输出部8来到了旋转基准位置(0°)。传感器部33测出的检测数据通过FPC9的导通部9g和端子引脚55g传送给电动机控制设备。另一方面,电动机控制设备计算使输出部8从旋转基准位置(0°)起转动多少。然后,电动机控制设备根据该计算值以如上所述顺序驱动步进电机6。
本发明的实施形态如上所述构成,但在不脱离发明要点的范围内可作种种变更。例如,在本实施形态下,输出部8的输出轴15在设于上壳体2的输出孔14内与未图示的调整阀结合,但也可以将输出孔14设于下壳体3,将输出轴15配置于下壳体3侧。另外,作为驱动输出部8用的驱动源,使用的是步进电机6,但也可以是AC同步电机等其他形式的电动机。
此外,当采用在本体侧面形成电动机端子部的电动机作为电动机驱动装置时,电动机端子部的端子引脚与连接电动机控制设备用的端子部的端子引脚竖立设置的方向不相同,呈如上述实施形态那样的正交的位置关系。在本发明中,因为使挠性FPC9弯曲来使电动机端子部20与端子部5电连接,所以若应用于电动机端子部的端子引脚竖立设置方向与连接电动机控制设备用的端子部的端子引脚竖立设置方向不相同结构的电动机驱动装置,其效果特别高。但本发明的应用并不限于如上所述结构的装置。
此外,在本实施形态下,在FPC9上的传感器部33的包括其上侧面在内的周围,设有高精度固定传感器部33用的增强板45,但根据需要,也可以不用该增强板45。再有,检测输出部8的旋转位置用的检测用磁体44设于输出齿轮40的齿轮面,但也可以设于其他减速齿轮中的某个齿轮面上。此时,FPC9的图案面形成在与检测配置传感器部33的位置用的检测用磁体44可以相对的位置。
此外,在本实施形态下,在造型平板21设置凸出窗部29,在该凸出窗部29的部分使电动机小齿轮35与第1减速齿轮36啮合,但也可以不设凸出窗部29,在造型平板21的上侧使电动机小齿轮35与第1减速齿轮36啮合。此时,支承转子部24的固定轴27作为旋转轴,在造型平板21上设置插入该旋转轴用的通孔和在该通孔内支承旋转轴用的轴承部。
另外,在本实施形态下,使造型平板21的嵌合凸部21a、21b、21c与设于下壳体3的电动机收容部16的凸起状嵌合部16c、16d、16e嵌合,使步进电机6和造型平板21相对壳体4定位,但也可以在电动机壳体22的侧壁部26的外周部分设置凸起并嵌入壳体4。但在本实施例的情况下,因为将造型平板21和壳体4直接定位,故固定于造型平板21的固定轴10、11相对壳体4的位置精度良好。因此,可以该固定轴10、11及支承在壳体4上的减速齿轮系7达到高精度。
若采用本申请所述的发明,因为在壳体上竖立设置端子引脚,并用挠性电路基板将端子引脚与电动机端子部电连接,所以,即使电动机端子部与端子引脚不在同一面上,也能方便地进行连接。其结果,可以制成装配性能良好适于批量生产的装置。另外,对于作为外部装置的电动机控制设备也可以不使用导线而直接用端子引脚进行连接,故与外部设备的连接性能提高,操作性良好。而且因为不需要收容导线的空间,故装置小型化。
又因为在电路基板设有检测输出部的旋转位置的传感器部,故不必如现有的那样分别设置电动机端子部的电路基板和配置传感器部的电路基板,整个装置可小型化,且零部件数减少,装置成本下降。还有,因为使配置有传感器部部分的图案面与设有检测用磁体的减速齿轮的齿轮面与步进电机的侧面正交,所以,可有效利用步进电机的侧面,可以使整个装置小型化,尤其是可抑制轴向尺寸。
此外,因为磁传感器的周围用增强板牢牢固定,故磁传感器的位置精度尤其是高度方向的位置精度很高,可以作为高可靠性的磁传感器固定结构。
Claims (7)
1.一种电动机驱动装置,具有:
在侧面有输入端子部的电动机;
减速传递所述电动机转子的旋转的减速齿轮;
设于所述减速齿轮、与所述转子的旋转对应地输出旋转的输出部;
检测所述输出部的旋转位置的检测装置;
将所述电动机及所述减速齿轮装入其内部的壳体,
其特征在于,
在所述壳体设立将外部供电控制设备与该电动机驱动装置连接用的端子引脚,并通过可挠性电路基板将所述输入端子部与所述端子引脚电连接,
再在所述电路基板的电路图案面上,设置配置所述检测装置的检测部的检测部配置面。
2.根据权利要求1所述的电动机驱动装置,其特征在于,所述检测装置的被检测部配置在所述减速齿轮的齿轮面上,并使所述检测部配置面和所述减速齿轮的齿轮面与所述电动机的侧面正交配置。
3.根据权利要求2所述的电动机驱动装置,其特征在于,所述检测部是磁传感器且所述被检测部是磁体,并使所述磁传感器与所述磁体配置成可相互相对。
4.根据权利要求1所述的电动机驱动装置,其特征在于,在所述检测部配置面上,覆盖上包围所述检测部形状的增强板,将所述电路基板夹持固定在该增强板与所述壳体之间。
5.根据权利要求2所述的电动机驱动装置,其特征在于,所述挠性电路基板具有从电动机侧面起一度向着与所述检测部配置面相反的一侧延伸后与所述壳体内壁抵靠弯曲的弯曲部,并从该弯曲部起沿所述壳体内壁向所述端子引脚延伸后与之连接,同时,在所述弯曲部与所述端子引脚的中间配置所述检测部配置面。
6.根据权利要求1所述的电动机驱动装置,其特征在于,所述输出部与阀调整阀连接来控制流体的流量。
7.一种磁传感器固定结构,其特征在于,具有将面安装式磁传感器连接固定于电路图案面上的挠性电路基板,以及呈包围所述磁传感器周围形状的增强板,推入所述增强板来固定所述电路基板。
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