專利名稱：電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置及磁傳感器固定結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)用來(lái)調(diào)整供給熱水供給器等的熱水的溫度及水量的調(diào)整閥或給排水的開(kāi)關(guān)閥的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置及其所使用的磁傳感器固定結(jié)構(gòu)。
已知?dú)v來(lái)有如

圖16-圖18所示的、驅(qū)動(dòng)調(diào)整閥(未圖示)用的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置101。該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置101是根據(jù)由設(shè)于閥排出口附近的溫度傳感器測(cè)出的水溫來(lái)驅(qū)動(dòng)調(diào)整閥，改變熱水或冷水的流量，調(diào)整溫度的裝置。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置101具有上殼體102和下殼體103固定而成的殼體104、步進(jìn)電機(jī)105、多個(gè)減速齒輪組成的減速齒輪系106、輸出部107及未圖示的作為與控制設(shè)備連接的部分的端子部108。
步進(jìn)電機(jī)105配置于下殼體103內(nèi)，主要由杯狀的電機(jī)殼體109、設(shè)于該電機(jī)殼體109內(nèi)的定子部110及轉(zhuǎn)子部111構(gòu)成。在電機(jī)殼體109的側(cè)面部分，形成有缺口，在該缺口部分配置有固定在定子部110上的電動(dòng)機(jī)端子部112。此外，在電機(jī)殼體109的上側(cè)面部分，固定有造型平板113，在置于該造型平板113上的一中造型平板(未圖示)上，配置有減速齒輪系106。
定子部110包括兩個(gè)線圈骨架114、115和分別卷繞在該線圈骨架114、115上的線圈116、117及由磁性構(gòu)件形成的鐵心構(gòu)件118、119。此外，在定子部110的外側(cè)，固定有電動(dòng)機(jī)端子部112。該電動(dòng)機(jī)端子部112是在電路基板上豎立設(shè)置多個(gè)引腳而形成的，線圈116、117的終端分別通過(guò)錫焊固定而與該多個(gè)引腳連接。
在該電動(dòng)機(jī)端子部112的多個(gè)引腳上，通過(guò)錫焊固定分別連接著多根導(dǎo)線120的一端。該多根導(dǎo)線112圍繞著下殼體內(nèi)部配線，并從設(shè)于下殼體103上的導(dǎo)線引出孔121被導(dǎo)出殼體104的外部。還有，多根導(dǎo)線120的另一端連接在與電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備連接用的端子部108上。因此，通過(guò)將該端子部108與電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備連接，從未圖示的電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備來(lái)的電流被供給步進(jìn)電機(jī)105的線圈116、117，由于供給該電流，定子部110被勵(lì)磁。
另一方面，轉(zhuǎn)子部111配置在與定子部110內(nèi)側(cè)相對(duì)的位置。轉(zhuǎn)子部111主要由轉(zhuǎn)軸122及固定在該轉(zhuǎn)軸122上的圓筒狀轉(zhuǎn)子磁體123構(gòu)成。
轉(zhuǎn)子部111的轉(zhuǎn)軸122從形成在固定于電動(dòng)機(jī)殼體109的上面?zhèn)鹊脑煨推桨?13及一中造型平板上的孔向上伸出。在轉(zhuǎn)軸122的向上伸出的部分固定有電動(dòng)機(jī)的小齒輪124。該電動(dòng)機(jī)小齒輪124與減速齒輪系106的第一級(jí)即第1齒輪125嚙合，一旦轉(zhuǎn)子部111旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)力即傳遞給減速齒輪系106的一體成形的第1齒輪125和第2齒輪126，再傳遞給一體成形的第3齒輪127和第4齒輪128，并傳遞給輸出齒輪131，最后，與該輸出齒輪131一體成形的輸出軸132旋轉(zhuǎn)。
此外，一體成形的第1齒輪125和第2齒輪126可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地插在豎立設(shè)于中造型平板上的第1軸129上，一體成形的第3齒輪127和第4齒輪128可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地插裝在豎立設(shè)于中造型平板上的第2軸130上。
又，該輸出軸132的一端由形成于上殼體102的軸承部133支承，另一端可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地嵌裝在形成于下殼體103的輸出軸承部134內(nèi)。另外，在輸出軸132的另一端側(cè)，形成有結(jié)合孔135，在該結(jié)合孔135內(nèi)切有細(xì)齒。在該結(jié)合孔135內(nèi)松動(dòng)配合有未圖示的調(diào)整閥。調(diào)整閥驅(qū)動(dòng)軸上也切有細(xì)齒，使輸出軸132旋轉(zhuǎn)時(shí)調(diào)整閥驅(qū)動(dòng)軸被驅(qū)動(dòng)。
在輸出齒輪131下側(cè)的面即輸出齒輪131的下殼體103側(cè)的面上，埋設(shè)有檢測(cè)輸出部107的旋轉(zhuǎn)位置用的檢測(cè)用磁體136。另一方面，在下殼體103上固定有固定著磁傳感器137、138的電路基板139。該磁傳感器137、138配置在與埋設(shè)于輸出齒輪131的檢測(cè)用磁體136的旋轉(zhuǎn)軌道接近的位置，利用該磁傳感器137、138與檢測(cè)用磁體136的位置關(guān)系來(lái)測(cè)出輸出齒輪131的旋轉(zhuǎn)位置。
此外，在電路基板139上形成有多個(gè)連接部140，在該多個(gè)連接部140上，通過(guò)錫焊固定，分別連接有多根導(dǎo)線141的一端。該多根導(dǎo)線141圍繞著下殼體103內(nèi)部配線并經(jīng)導(dǎo)線引出孔121被引出到殼體104的外部。多根導(dǎo)線141的另一端與端子部108連接。該端子部108如上所述與電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備連接，因此，由磁傳感器137、138測(cè)出的輸出齒輪131的旋轉(zhuǎn)位置數(shù)據(jù)可以被輸送給電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備。
如上所述現(xiàn)有電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置101必需進(jìn)行如下作業(yè)將多根導(dǎo)線120錫焊固定在豎立設(shè)于電動(dòng)機(jī)端子部112的引腳上，再將多根導(dǎo)線圍繞著下殼體103內(nèi)部配置并經(jīng)導(dǎo)線引出孔121引出到殼體104外部，裝配作業(yè)性差。此外，又因?yàn)橄職んw之內(nèi)必需有配置多根導(dǎo)線120的空間，故存在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置101的裝置整體不能小型化的問(wèn)題。
此外，在現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置101中，檢測(cè)輸出部107的旋轉(zhuǎn)位置用的磁傳感器137、138及電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備是與步進(jìn)電機(jī)105的連接方法相同地通過(guò)多根導(dǎo)線141連接的。即，將磁傳感器137、138固定在形成有多個(gè)連接部140的電路基板139上，將多根導(dǎo)線141的一端分別錫焊固定在多個(gè)連接部140上。再把多根導(dǎo)線141的另一端連接在與電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備連接用的端子部108上，因此，上述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置101為了檢測(cè)輸出部107的旋轉(zhuǎn)位置，不得不將電路基板139和多根導(dǎo)線141配置在殼體104內(nèi)，使裝配作業(yè)性能更差。而且，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置101的結(jié)構(gòu)是將電路基板139和電動(dòng)機(jī)端子部112所使用的電路基板這樣兩片電路基板配置在殼體104內(nèi)，成為零件數(shù)多成本高的裝置。
鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于，通過(guò)消除圍繞著殼體內(nèi)部配置的導(dǎo)線、使殼體內(nèi)顯得整潔，從而提供一種體積小且裝配作業(yè)性能良好的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。本發(fā)明的另一目的在于，通過(guò)用同一塊電路基板來(lái)構(gòu)成電動(dòng)機(jī)端子部所使用的電路基板和固定傳感器部的電路基板，提供零部件數(shù)量減少成本低的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。本發(fā)明的又一目的在于，提供一種當(dāng)將磁傳感器配置在撓性電路基板上時(shí)，能方便地保證該磁傳感器的位置精度的磁傳感器固定結(jié)構(gòu)。
附圖簡(jiǎn)介圖1為將本發(fā)明電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的實(shí)施形態(tài)局部切除后從上方看到的局部切除俯視圖。
圖2是沿圖1所示電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中的II-II線的剖視圖。
圖3是圖1和圖2所示電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的上殼體的俯視圖，是從圖2的箭頭A所示方向看到的圖。
圖4是圖1和圖2所示電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的下殼體的俯視圖，是從圖2的箭頭A所示方向看到的圖。
圖5是圖1和圖2所示電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的電動(dòng)機(jī)殼體的俯視圖，是從圖2的箭頭A所示方向看到的圖。
圖6是從圖5的箭頭VI方向看到的局部剖切側(cè)視圖。
圖7是圖1和圖2所示電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的造型平板的俯視圖，是從圖2所示箭頭A方向看到的圖。
圖8是從圖7所示箭頭VIII方向看到的圖。
圖9是說(shuō)明圖1和圖2所示電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作用的圖，其中(A)為示出各端子引腳與線圈連接的結(jié)線圖，(B)為示出各步驟中的各端子引腳與施加電流關(guān)系的圖。
圖10是從圖1和圖2所示電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置除去上殼體和減速齒輪系，在該狀態(tài)下從圖2的箭頭A方向看到的俯視圖。
圖11是示出圖1和圖2所示電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的撓性電路基板的圖，是附記有與其電路圖案連接的端子引腳及電動(dòng)機(jī)端子引腳的位置的圖。
圖12是圖1和圖2的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置輸出部的剖視圖，是沿圖14中的XII-XII的剖視圖。
圖13是從圖12的箭頭A方向看到的仰視圖。
圖14是從圖12的箭頭B方向看到的俯視圖。
圖15是沿圖1的XV-XV線的重要部分剖視圖。
圖16是現(xiàn)有電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置除去上殼體后狀態(tài)的俯視圖。
圖17是沿圖16的XVII-XVII線的剖視圖，是用虛線附加了減速齒輪系的剖視圖。
圖18是圖16所示步進(jìn)電機(jī)和端子部的外觀立體圖。
以下利用圖1至圖15，對(duì)本發(fā)明電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的第1實(shí)施形態(tài)予以說(shuō)明。另外，對(duì)于本發(fā)明磁傳感器的固定結(jié)構(gòu)，在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的說(shuō)明中一起予以說(shuō)明。
如圖1和圖2所示，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置1由將上殼體2和下殼體3相固定而成的殼體4所覆蓋，在下殼體3上形成有與電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備(未圖示)電連接用的端子部5。在殼體4的內(nèi)部，配置有步進(jìn)電機(jī)6、將該步進(jìn)電機(jī)6的轉(zhuǎn)子部24的旋轉(zhuǎn)減速后傳遞給輸出部8的由多個(gè)減速齒輪組成的減速齒輪系7、輸出部8及作為撓性電路基板的撓性印刷電路板(以下稱為FPC)9。
殼體4是將形成于上殼體2上的嵌合凸起2a、2b、2c、2d(見(jiàn)圖3)與形成于下殼體3上的嵌合部3a、3b、3c、3d(見(jiàn)圖4)分別嵌合固定而形成的。上殼體2如圖3所示，設(shè)有支承插裝減速齒輪系7的固定軸10、11用的有底軸孔12、13及支承輸出部8用的輸出孔14。有底軸孔12、13分別形成有與固定軸10、11的直徑基本相同直徑的凹部，固定軸10、11分別壓入在該凹部?jī)?nèi)。輸出孔14是通孔，以其內(nèi)周面支承輸出部8的輸出軸15旋轉(zhuǎn)。
又如圖4所示，下殼體3具有收容步進(jìn)電機(jī)6的電動(dòng)機(jī)收容部16、裝載FPC9的FPC裝載部17(見(jiàn)圖15)、作為與外部控制設(shè)備的連接部的端子部5、軸支承輸出部8的一端的軸承凹部18及限制輸出部8的轉(zhuǎn)動(dòng)用的限制銷(xiāo)19。電動(dòng)機(jī)收容部16包括為收容圓筒狀的步進(jìn)電機(jī)6而形成大致杯狀的大空間16a，及在步進(jìn)電機(jī)6的側(cè)面形成的固定電動(dòng)機(jī)端子部20用的小空間16b。此外，為了將固定在步進(jìn)電機(jī)6上的造型平板21定位固定，電動(dòng)機(jī)收容部16的大空間16a形成有3處伸向內(nèi)側(cè)的凸起狀嵌合部16c、16d、16e。
FPC裝載部17由十字狀的筋條形成，可裝載FPC9的中央部分。在十字狀筋條的各頂端，設(shè)有貫穿插裝FPC9和裝載在該FPC9之上的增強(qiáng)板45這樣兩構(gòu)件并將其熱附著固定用的凸起17a。此外，端子部5上豎立設(shè)置有8個(gè)端子引腳5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g、5h。這些端子引腳5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g、5h從下殼體3的內(nèi)部貫穿到外部并被固定。另外，端子部5上固定有防水用的端子罩5i(見(jiàn)圖1)。
步進(jìn)電機(jī)6如圖2所示，配置在設(shè)于下殼體3內(nèi)的電動(dòng)機(jī)收容部16的大空間16a內(nèi)。步進(jìn)電機(jī)6主要由電動(dòng)機(jī)殼體22、設(shè)于電動(dòng)機(jī)殼體22內(nèi)的圓筒形定子部23及配置于定子部23內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子部24構(gòu)成。電動(dòng)機(jī)殼體22如圖5和圖6所示，設(shè)置成由帶階梯的圓形底面25和圓筒狀側(cè)壁部26組成的大致杯狀。
在圓形底面25上設(shè)有固定后面將說(shuō)明的轉(zhuǎn)子部24的固定軸27之一端的軸承部28。在該軸承部28上設(shè)有將轉(zhuǎn)子磁體34始終向造型平板21方向推的施力彈簧28a。此外，在側(cè)壁部26的上端邊部分，如圖5和圖6所示，形成有將造型平板21嵌合固定用的嵌合部26a、26b、26c。
又如圖7所示，在造型平板21的外周邊部分，形成有嵌合凸部21a、21b、21c。該嵌合凸部21a、21b、21c的寬度較寬的基底部分別與設(shè)于電動(dòng)機(jī)殼體22上端邊部分的嵌合部26a、26b、26c嵌合，嵌合凸部21a、21b、21c的寬度較窄的頂端部從電動(dòng)機(jī)殼體22的外周向外側(cè)伸出。嵌合凸部21a、21b、21c的從電動(dòng)機(jī)殼體22的外周向外伸出的寬度較窄的部分與設(shè)于電動(dòng)機(jī)收容部16的凸起狀嵌合部16c、16d、16e分別在周向定位固定。
此外，如圖7和圖8所示，造型平板21的中心部分設(shè)有橋狀地向上突出且兩側(cè)部分敞開(kāi)的凸出窗部29。該凸出窗部29固定轉(zhuǎn)子部24的固定軸27的另一端。另外，在造型平板21的上面部分設(shè)有將固定軸10、11的一端固定的孔21d、21e，該固定軸10、11是支承減速齒輪系7自由旋轉(zhuǎn)用的。
如圖2所示，在電動(dòng)機(jī)殼體22的內(nèi)側(cè)配置有圓筒狀的定子部23。該定子部23包括磁性構(gòu)件形成的兩組軛鐵30、30、分別嵌裝在該軛鐵30、30上的兩組線圈骨架31、31及分別卷繞在該線圈骨架31、31上的兩組線圈32、32。軛鐵30、30沿固定軸27的軸向重疊配置，并通過(guò)電動(dòng)機(jī)殼體22的圓形底面25和鉚接固定在電動(dòng)機(jī)殼體22上邊緣部分的造型平板21而被固定。此外，在軛鐵30、30的外周部分即步進(jìn)電機(jī)6的側(cè)面，固定有跨接兩組軛鐵30、30的電動(dòng)機(jī)端子部20(見(jiàn)圖15)。
在該電動(dòng)機(jī)端子部20的端子面上，豎立設(shè)置有6根電動(dòng)機(jī)端子引腳20a、20b、20c、20d、20e、20f。如圖9(A)所示，該電動(dòng)機(jī)端子引腳20a、20b、20c、20d、20e、20f上，分別連接著兩組線圈32、32的兩端及兩組線圈32、32的中間點(diǎn)。
另一方面，如圖10所示，所述FPC9通過(guò)錫焊固定連接在與另一構(gòu)件即電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備連接用的端子部5的端子引腳5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g、5h上。又如圖11的FPC9的展開(kāi)圖(帶有對(duì)應(yīng)各端子引腳的符號(hào))所示，端子引腳5a與電動(dòng)機(jī)端子引腳20a通過(guò)導(dǎo)通部9a連接。另外，端子引腳5d與電動(dòng)機(jī)端子引腳20f通過(guò)導(dǎo)通部9d相連接。此外，端子引腳5e與電動(dòng)機(jī)端子引腳20c和20d通過(guò)導(dǎo)通部9e相連接。
又，在FPC9的圖案面上，連接固定有由后面將敘述的面安裝式磁傳感器構(gòu)成的傳感器部33。端子引腳5f、5g、5h分別通過(guò)導(dǎo)通部9f、9g、9h與傳感器部33連接。
這樣，電動(dòng)機(jī)端子部20的端子面上豎立設(shè)置的電動(dòng)機(jī)端子引腳20a、20b、20c、20d、20e、20f通過(guò)FPC9與未圖示的電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備電連接，因此，步進(jìn)電機(jī)6從電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備得到電力供應(yīng)。
另一方面，在定子部23內(nèi)側(cè)，轉(zhuǎn)子部24可自由旋轉(zhuǎn)地支承在固定軸27上。該轉(zhuǎn)子部24由支承在固定軸27上的轉(zhuǎn)子軸部24a和圓環(huán)狀的轉(zhuǎn)子磁體34構(gòu)成。轉(zhuǎn)子軸部24a由于施力彈簧28a的作用而靠向造型平板21的方向。轉(zhuǎn)子磁體34與定子部23的軛鐵30相對(duì)地固定在轉(zhuǎn)子軸部24a的外周。一旦定子部23被勵(lì)磁，轉(zhuǎn)子磁體34被定子部23排斥、吸引。轉(zhuǎn)子部24的轉(zhuǎn)子軸部24a和轉(zhuǎn)子磁體34在被推靠向造型平板21方向的情況下以固定軸21為中心作旋轉(zhuǎn)。
此外，固定軸27的一端固定在設(shè)于電動(dòng)機(jī)殼體22的圓形底面25的軸承部28上。另外，固定軸27的另一端固定在造型平板21的凸出窗部29上。在轉(zhuǎn)子軸部24a的凸出窗部29一側(cè)，一體形成有電動(dòng)機(jī)小齒輪35。該電動(dòng)機(jī)小齒輪35在凸出窗部29的敞開(kāi)部分與減速齒輪系7的初級(jí)即第1減速齒輪36嚙合。因此，步進(jìn)電機(jī)6的輸出可以從電動(dòng)機(jī)小齒輪35傳遞給減速齒輪系7。
此外，在造型平板21的上面部分，配置有從電動(dòng)機(jī)小齒輪35傳遞轉(zhuǎn)子部24的旋轉(zhuǎn)力，并使該旋轉(zhuǎn)減速用的多個(gè)減速齒輪所構(gòu)成的減速齒輪系7。該減速齒輪系7由第1減速齒輪36、第2減速齒輪37、第3減速齒輪38、第4減速齒輪系39及輸出齒輪40所構(gòu)成。第1減速齒輪36和第2減速齒輪37一體形成，并可自由旋轉(zhuǎn)地插裝在豎立設(shè)于造型平板21上面部分的固定軸10上。第2減速齒輪37與第3減速齒輪38嚙合。另外，第3減速齒輪38與第4減速齒輪39一體形成，并可自由旋轉(zhuǎn)地插裝在豎立設(shè)于造型平板21上面部分的固定軸11上。第4減速齒輪39與輸出齒輪40嚙合。固定軸10、11的一端固定在造型平板21上，另一端分別與形成在殼體2上的有底軸孔12、13嵌合固定。
另外，第1減速齒輪36與第2減速齒輪37、第2減速齒輪37與第3減速齒輪38、第3減速齒輪38與第4減速齒輪39及第4減速齒輪39與輸出齒輪40的齒輪的齒數(shù)之比分別取很大，因此，轉(zhuǎn)子部24的旋轉(zhuǎn)被大幅度減速后傳遞給輸出齒輪40。又，輸出齒輪40構(gòu)成輸出部8的一部分。步進(jìn)電機(jī)6的轉(zhuǎn)子部24的旋轉(zhuǎn)被減速齒輪系7減速后傳遞給輸出部8。
輸出部8如圖12、圖13和圖14所示，由輸出齒輪40、支承軸41、輸出軸15和旋轉(zhuǎn)限制槽42形成。輸出齒輪40的齒輪面與設(shè)于步進(jìn)電機(jī)6側(cè)面的電動(dòng)機(jī)端子部20的端子面正交。支承軸41從輸出齒輪40齒輪面的與下殼體3相對(duì)側(cè)一個(gè)面的中心部分向外伸出。輸出軸15設(shè)置成從輸出齒輪40齒輪面的與上殼體2相對(duì)側(cè)一個(gè)面的中心部分向外伸出的圓筒狀。另外如圖12和圖14所示，在輸出軸15的有底孔15a的內(nèi)周側(cè)，設(shè)有與閥調(diào)整閥(圖示省略)嚙合用的細(xì)齒43。
該輸出部8，其支承軸41與設(shè)于下殼體3的軸承凹部18轉(zhuǎn)動(dòng)配合，同時(shí)其輸出軸15由設(shè)于上殼體2的輸出孔14的內(nèi)周支承，從而由殼體4可自由旋轉(zhuǎn)地支承。該輸出孔14設(shè)置成貫穿殼體4內(nèi)部和外部的通孔，并使配置于殼體4外部的閥調(diào)整閥(圖示省略)與輸出軸15的細(xì)齒43嚙合。因此，一旦輸出部8旋轉(zhuǎn)，與輸出軸15的細(xì)齒43嚙合的閥調(diào)整閥即進(jìn)行閥的啟閉動(dòng)作。
此外，如圖13所示，旋轉(zhuǎn)限制槽42在輸出齒輪40齒輪面的與下殼體3相對(duì)側(cè)的一個(gè)面上，設(shè)置成旋轉(zhuǎn)允許角度α為315°范圍的圓弧狀。該旋轉(zhuǎn)限制槽42內(nèi)，可插入在稍偏離下殼體3的軸承凹部18的位置豎立設(shè)置的限制銷(xiāo)19。即，輸出部8通過(guò)旋轉(zhuǎn)限制槽42與限制銷(xiāo)19結(jié)合，被限制為只能在0°-315°的范圍內(nèi)作旋轉(zhuǎn)。這是為了當(dāng)步進(jìn)電機(jī)6亂走時(shí)，通過(guò)將輸出部8的旋轉(zhuǎn)限制在0°-315°的范圍內(nèi)，以防止與輸出部8嚙合的閥調(diào)整閥的破損，以及為了獲得初期化時(shí)的原點(diǎn)。
此外，在輸出齒輪40齒輪面的下側(cè)的一個(gè)面上，如圖13所示，固定有檢測(cè)輸出部8的旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)位置用的檢測(cè)用磁體44，同時(shí)下側(cè)一個(gè)面的一部分與配置在下殼體3上的FPC9的圖案面相對(duì)。如上所述，在該FPC9上固定有由霍爾IC形成的作為面安裝式磁傳感器的傳感器部33。即，檢測(cè)用磁體44配置在與傳感器部33能對(duì)置的位置。于是，當(dāng)檢測(cè)用磁體44來(lái)到傳感器部33之上相對(duì)位置時(shí)，傳感器部33將該位置作為輸出部8的旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)位置(0°)測(cè)出。
此時(shí)，向端子部5f供給正電壓，端子部5h接地。傳感器部33將輸出部8已位于旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)位置(0°)這一信息通過(guò)端子部5g輸入未圖示的電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備。
FPC9除了有電路圖案之外，還如圖11所示，具有分別貫穿3個(gè)凸起17a的3個(gè)孔9i。另外，在固定于FPC9上的傳感器部33的周?chē)?，配置有使傳感器?3對(duì)FPC9的固定增強(qiáng)并防止傳感器部33在高度方向和橫向錯(cuò)位用的增強(qiáng)板45。該增強(qiáng)板45用玻璃布基材環(huán)氧樹(shù)脂構(gòu)成，并制成包圍傳感器部33的形狀。使凸起17a插入該增強(qiáng)板45的通孔(未圖示)并使增強(qiáng)板重疊在FPC9電路圖案面上，在該狀態(tài)下，加熱并推壓凸起17a的頂端，于是，增強(qiáng)板45將FPC9推壓到FPC裝載部17側(cè)，并將FPC9夾入固定在其與下殼體3之間。
此外，F(xiàn)PC9是撓性電路基板，如圖15所示，彎曲地配置在下殼體3內(nèi)。具體是，F(xiàn)PC9的圖案面的傳感器部33所配置的部分即FPC9的中央部分載放在以十字形筋條形成于下殼體3上的FPC裝載部17上。另外，F(xiàn)PC9的與端子引腳5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g、5h連接的部分載放在比下殼體3的FPC裝載部17在上下方向上稍低的端子部5上。又，F(xiàn)PC9的與電動(dòng)機(jī)端子部20連接的部分在電動(dòng)機(jī)收容部16的小空間16b內(nèi)大致U字形地彎曲。這是因?yàn)?，電?dòng)機(jī)端子部20的端子面與下殼體3的FPC裝載部17的連接面處于正交關(guān)系的緣故。即，電動(dòng)機(jī)端子部20的端子面與FPC9的配置有傳感器部33的部分是正交的。
在如上所述配置的FPC9的一端側(cè)，插入連接有形成于步進(jìn)電機(jī)6側(cè)面的電動(dòng)機(jī)端子部20的電動(dòng)機(jī)端子引腳20a、20b、20c、20d、20e、20f。在FPC9的另一端側(cè)，插入連接有豎立設(shè)于下殼體3上的端子引腳5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g、5h。即，各端子引腳5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g、5h通過(guò)撓性FPC9與電動(dòng)機(jī)端子部20電連接。
以下對(duì)如上所述結(jié)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置1的動(dòng)作予以說(shuō)明。
電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置1通過(guò)端子部5與未圖示的電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備電連接。當(dāng)從電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備供給電流時(shí)，該電流有選擇地輸入端子部5的端子引腳5a、5b、5c、5d、5e。即，電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備使電流流入端子引腳5a、5b、5c、5d、5e中的哪一個(gè)端子引腳，由電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備側(cè)的電子電路進(jìn)行適當(dāng)選擇。
被輸入端子引腳5a的電流通過(guò)FPC9的導(dǎo)通部9a被輸入電動(dòng)機(jī)端子部20的電動(dòng)機(jī)端子引腳20a。被輸入端子引腳5b的電流通過(guò)FPC9的導(dǎo)通部9b被輸入電動(dòng)機(jī)端子部20的電動(dòng)機(jī)端子引腳20b。被輸入端子引腳5c的電流通過(guò)FPC9的導(dǎo)通部9c被輸入電動(dòng)機(jī)端子部20的電動(dòng)機(jī)端子引腳20e。被輸入端子引腳5d的電流通過(guò)FPC9的導(dǎo)通部9d被輸入電動(dòng)機(jī)端子部20的電動(dòng)機(jī)端子引腳20f。被輸入端子引腳5e的電流通過(guò)FPC9的導(dǎo)通部9e被輸入電動(dòng)機(jī)端子部20的電動(dòng)機(jī)端子引腳20c、20d。
當(dāng)如上所述有選擇地向電動(dòng)機(jī)端子部20的電動(dòng)機(jī)端子引腳20a、20b、20c、20d、20e供給電流時(shí)，兩組線圈32、32內(nèi)分別有選擇地流過(guò)電流，定子部23被勵(lì)磁。一旦定子部23被勵(lì)磁，與該定子部23相對(duì)配置的轉(zhuǎn)子部24的轉(zhuǎn)子磁體34即被定子部23吸引、排斥，轉(zhuǎn)子部24以固定軸27為中心被步進(jìn)驅(qū)動(dòng)。另外，轉(zhuǎn)子部24是在被施力彈簧28a推靠向造型平板21方向的狀態(tài)下被驅(qū)動(dòng)的。
作為定子部23的勵(lì)磁方法，可以是任何一種勵(lì)磁方法，但在本實(shí)施形態(tài)下，采用2相勵(lì)磁。若用圖9(A)、(B)來(lái)說(shuō)明轉(zhuǎn)子部24的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)之一例，則與線圈32、32的中途部分連接的電動(dòng)機(jī)端子引腳20c、20d始終得到正電壓供給。
與此同時(shí)，在第1步，將電動(dòng)機(jī)端子引腳20e、20f作為負(fù)側(cè)流過(guò)電流。在第2步，使電流流過(guò)電動(dòng)機(jī)端子引腳20e、20b。在第3步，使電流流過(guò)電動(dòng)機(jī)端子引腳20b、20a。另外，在第4步，使電流流過(guò)電動(dòng)機(jī)端子引腳20a、20f。通過(guò)反復(fù)進(jìn)行從該第1步至第4步的動(dòng)作循環(huán)，使轉(zhuǎn)子部24向相同方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。此外，通過(guò)更改來(lái)自電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備電流的供給方法，也能使轉(zhuǎn)子部24向相反方向步進(jìn)驅(qū)動(dòng)。又，使轉(zhuǎn)子部24走幾步，向哪個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，由電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備按狀況進(jìn)行控制。
這樣，當(dāng)轉(zhuǎn)子部24向某一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，支承在轉(zhuǎn)子部24的固定軸27上可旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)小齒輪35與轉(zhuǎn)子軸24a成一體地旋轉(zhuǎn)。于是，轉(zhuǎn)子部24的旋轉(zhuǎn)通過(guò)電動(dòng)機(jī)小齒輪35被傳遞給成為減速齒輪系7的初級(jí)的第1減速齒輪36。
然后，轉(zhuǎn)子部24的旋轉(zhuǎn)被進(jìn)一步依次傳遞給構(gòu)成減速齒輪系7的第2減速齒輪37、第3減速齒輪38、第4減速齒輪39，并由第4減速齒輪39傳遞給輸出部8。又因?yàn)檗D(zhuǎn)子部24的旋轉(zhuǎn)通過(guò)各齒輪比取得很大的減速齒輪系7的各齒輪被傳遞給輸出部8，故被大幅度減速后傳遞給輸出部8。
一旦步進(jìn)電機(jī)6的轉(zhuǎn)子部24的旋轉(zhuǎn)被減速后傳遞給輸出部8，輸出部8即向某一方向旋轉(zhuǎn)。另外，輸出部8設(shè)有被插入限制銷(xiāo)19的旋轉(zhuǎn)限制槽42，通過(guò)該旋轉(zhuǎn)限制槽42與限制銷(xiāo)19相接觸，該輸出部8的旋轉(zhuǎn)被限制在0°-315°的范圍內(nèi)。此外，在輸出部8的輸出齒輪40上，固定有檢測(cè)用磁體44。輸出部8在最初接通電源時(shí)及停電后再接通電源時(shí)，一直旋轉(zhuǎn)到旋轉(zhuǎn)限制槽42與限制銷(xiāo)19相碰為止。然后，由于步進(jìn)電機(jī)6的驅(qū)動(dòng)力，檢測(cè)用磁體44轉(zhuǎn)動(dòng)到重疊于傳感器部33之上的位置(輸出部8的旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)位置)。
一旦輸出部8的檢測(cè)用磁體44來(lái)到傳感器部33之上，傳感器部33即測(cè)出輸出部8來(lái)到了旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)位置(0°)。傳感器部33測(cè)出的檢測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)FPC9的導(dǎo)通部9g和端子引腳55g傳送給電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備。另一方面，電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備計(jì)算使輸出部8從旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)位置(0°)起轉(zhuǎn)動(dòng)多少。然后，電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備根據(jù)該計(jì)算值以如上所述順序驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)6。
本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)如上所述構(gòu)成，但在不脫離發(fā)明要點(diǎn)的范圍內(nèi)可作種種變更。例如，在本實(shí)施形態(tài)下，輸出部8的輸出軸15在設(shè)于上殼體2的輸出孔14內(nèi)與未圖示的調(diào)整閥結(jié)合，但也可以將輸出孔14設(shè)于下殼體3，將輸出軸15配置于下殼體3側(cè)。另外，作為驅(qū)動(dòng)輸出部8用的驅(qū)動(dòng)源，使用的是步進(jìn)電機(jī)6，但也可以是AC同步電機(jī)等其他形式的電動(dòng)機(jī)。
此外，當(dāng)采用在本體側(cè)面形成電動(dòng)機(jī)端子部的電動(dòng)機(jī)作為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，電動(dòng)機(jī)端子部的端子引腳與連接電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備用的端子部的端子引腳豎立設(shè)置的方向不相同，呈如上述實(shí)施形態(tài)那樣的正交的位置關(guān)系。在本發(fā)明中，因?yàn)槭箵闲訤PC9彎曲來(lái)使電動(dòng)機(jī)端子部20與端子部5電連接，所以若應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)端子部的端子引腳豎立設(shè)置方向與連接電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備用的端子部的端子引腳豎立設(shè)置方向不相同結(jié)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其效果特別高。但本發(fā)明的應(yīng)用并不限于如上所述結(jié)構(gòu)的裝置。
此外，在本實(shí)施形態(tài)下，在FPC9上的傳感器部33的包括其上側(cè)面在內(nèi)的周?chē)?，設(shè)有高精度固定傳感器部33用的增強(qiáng)板45，但根據(jù)需要，也可以不用該增強(qiáng)板45。再有，檢測(cè)輸出部8的旋轉(zhuǎn)位置用的檢測(cè)用磁體44設(shè)于輸出齒輪40的齒輪面，但也可以設(shè)于其他減速齒輪中的某個(gè)齒輪面上。此時(shí)，F(xiàn)PC9的圖案面形成在與檢測(cè)配置傳感器部33的位置用的檢測(cè)用磁體44可以相對(duì)的位置。
此外，在本實(shí)施形態(tài)下，在造型平板21設(shè)置凸出窗部29，在該凸出窗部29的部分使電動(dòng)機(jī)小齒輪35與第1減速齒輪36嚙合，但也可以不設(shè)凸出窗部29，在造型平板21的上側(cè)使電動(dòng)機(jī)小齒輪35與第1減速齒輪36嚙合。此時(shí)，支承轉(zhuǎn)子部24的固定軸27作為旋轉(zhuǎn)軸，在造型平板21上設(shè)置插入該旋轉(zhuǎn)軸用的通孔和在該通孔內(nèi)支承旋轉(zhuǎn)軸用的軸承部。
另外，在本實(shí)施形態(tài)下，使造型平板21的嵌合凸部21a、21b、21c與設(shè)于下殼體3的電動(dòng)機(jī)收容部16的凸起狀嵌合部16c、16d、16e嵌合，使步進(jìn)電機(jī)6和造型平板21相對(duì)殼體4定位，但也可以在電動(dòng)機(jī)殼體22的側(cè)壁部26的外周部分設(shè)置凸起并嵌入殼體4。但在本實(shí)施例的情況下，因?yàn)閷⒃煨推桨?1和殼體4直接定位，故固定于造型平板21的固定軸10、11相對(duì)殼體4的位置精度良好。因此，可以該固定軸10、11及支承在殼體4上的減速齒輪系7達(dá)到高精度。
若采用本申請(qǐng)所述的發(fā)明，因?yàn)樵跉んw上豎立設(shè)置端子引腳，并用撓性電路基板將端子引腳與電動(dòng)機(jī)端子部電連接，所以，即使電動(dòng)機(jī)端子部與端子引腳不在同一面上，也能方便地進(jìn)行連接。其結(jié)果，可以制成裝配性能良好適于批量生產(chǎn)的裝置。另外，對(duì)于作為外部裝置的電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備也可以不使用導(dǎo)線而直接用端子引腳進(jìn)行連接，故與外部設(shè)備的連接性能提高，操作性良好。而且因?yàn)椴恍枰杖輰?dǎo)線的空間，故裝置小型化。
又因?yàn)樵陔娐坊逶O(shè)有檢測(cè)輸出部的旋轉(zhuǎn)位置的傳感器部，故不必如現(xiàn)有的那樣分別設(shè)置電動(dòng)機(jī)端子部的電路基板和配置傳感器部的電路基板，整個(gè)裝置可小型化，且零部件數(shù)減少，裝置成本下降。還有，因?yàn)槭古渲糜袀鞲衅鞑坎糠值膱D案面與設(shè)有檢測(cè)用磁體的減速齒輪的齒輪面與步進(jìn)電機(jī)的側(cè)面正交，所以，可有效利用步進(jìn)電機(jī)的側(cè)面，可以使整個(gè)裝置小型化，尤其是可抑制軸向尺寸。
此外，因?yàn)榇艂鞲衅鞯闹車(chē)迷鰪?qiáng)板牢牢固定，故磁傳感器的位置精度尤其是高度方向的位置精度很高，可以作為高可靠性的磁傳感器固定結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，具有在側(cè)面有輸入端子部的電動(dòng)機(jī)；減速傳遞所述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的減速齒輪；設(shè)于所述減速齒輪、與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)地輸出旋轉(zhuǎn)的輸出部；檢測(cè)所述輸出部的旋轉(zhuǎn)位置的檢測(cè)裝置；將所述電動(dòng)機(jī)及所述減速齒輪裝入其內(nèi)部的殼體，其特征在于，在所述殼體設(shè)立將外部供電控制設(shè)備與該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置連接用的端子引腳，并通過(guò)可撓性電路基板將所述輸入端子部與所述端子引腳電連接，再在所述電路基板的電路圖案面上，設(shè)置配置所述檢測(cè)裝置的檢測(cè)部的檢測(cè)部配置面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述檢測(cè)裝置的被檢測(cè)部配置在所述減速齒輪的齒輪面上，并使所述檢測(cè)部配置面和所述減速齒輪的齒輪面與所述電動(dòng)機(jī)的側(cè)面正交配置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述檢測(cè)部是磁傳感器且所述被檢測(cè)部是磁體，并使所述磁傳感器與所述磁體配置成可相互相對(duì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，在所述檢測(cè)部配置面上，覆蓋上包圍所述檢測(cè)部形狀的增強(qiáng)板，將所述電路基板夾持固定在該增強(qiáng)板與所述殼體之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述撓性電路基板具有從電動(dòng)機(jī)側(cè)面起一度向著與所述檢測(cè)部配置面相反的一側(cè)延伸后與所述殼體內(nèi)壁抵靠彎曲的彎曲部，并從該彎曲部起沿所述殼體內(nèi)壁向所述端子引腳延伸后與之連接，同時(shí)，在所述彎曲部與所述端子引腳的中間配置所述檢測(cè)部配置面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述輸出部與閥調(diào)整閥連接來(lái)控制流體的流量。
7.一種磁傳感器固定結(jié)構(gòu)，其特征在于，具有將面安裝式磁傳感器連接固定于電路圖案面上的撓性電路基板，以及呈包圍所述磁傳感器周?chē)螤畹脑鰪?qiáng)板，推入所述增強(qiáng)板來(lái)固定所述電路基板。
全文摘要
一種電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置1,在其殼體4內(nèi)裝有步進(jìn)電機(jī)6和輸出部8,用撓性電路基板9將設(shè)于步進(jìn)電機(jī)6側(cè)面的電動(dòng)機(jī)端子部20與設(shè)于殼體4的端子部5電連接,從而可提供零部件數(shù)減少且裝配性能良好的閥驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。
文檔編號(hào)H02K5/22GK1186372SQ9712632
公開(kāi)日1998年7月1日 申請(qǐng)日期1997年12月24日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月25日
發(fā)明者西川和憲 申請(qǐng)人:株式會(huì)社三協(xié)精機(jī)制作所