[发明专利]旋转控制装置

说明书

本发明的旋转控制装置(100)具备：相对位置传感器(1)，其以非接触方式检测操作对象轴的旋转方向的机械性位移；以及ON/OFF传感器(2_1～2_n)，其在操作对象轴到达操作对象轴的旋转方向上的规定的中间位置(Pa、Pm、Pb)时输出检测信号，ON/OFF传感器具备：基板(20)，其具有与操作对象轴的轴线正交的主面(20a、20b)；电极(21a、21b)，其配置在基板的主面上；接触件(201a、201b)，其另一端侧的一部分在操作对象轴处于规定的中间位置时接触电极之一；检测电路(23_i)，当接触件接触电极时，所述检测电路(23_i)输出检测信号；以及多个凸轮构件(24a、24b)，它们配置在基板的主面上，在操作对象轴不在规定的中间位置时使接触件的另一端朝离开主面的方向移动。

技术领域

本发明涉及控制操作对象轴的旋转的旋转控制装置，例如涉及将调节阀的阀轴作为操作对象轴的旋转控制装置。

背景技术

控制阀轴等操作对象轴的旋转的旋转控制装置通常是利用位置传感器来检测操作对象轴的旋转方向的机械性位移，根据该检测结果来决定轴的操作量。例如，在操作球阀等旋转式调节阀的阀轴的电动式操作器(执行器)中，使用由可变电阻器构成的电位计作为位置传感器，根据由该电位计检测到的阀轴的旋转方向的机械性位移量来控制阀轴(参考专利文献1)。

此外，作为用于测定轴的旋转方向的机械性位移量的位置传感器，除了以电位计为代表的接触式位置传感器以外，还有像旋转编码器那样以非接触方式检测测定对象轴的旋转方向的位置的非接触式位置传感器。进一步地，非接触式位置传感器中有输出与检测对象轴的角度位置相对应的信号的绝对位置传感器和输出与检测对象轴的旋转角度也就是角度位置的变化量相应的信号的相对位置传感器。例如，作为非接触式绝对位置传感器，已知有输出与检测对象轴的绝对角度位置相对应的编码信号的绝对型旋转编码器，作为非接触式相对位置传感器，已知有对应于检测对象轴的旋转角度而输出脉冲的增量型旋转编码器(参考专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2011-074935号公报

专利文献2：日本专利特开2010-286444号公报

发明内容

发明要解决的问题

通常而言，电位计是输出因机械性地操作滑动件所引起的电阻值的变化的传感器，因此有耐久性低、产品寿命短的倾向。此外，在使用作为绝对非接触位置传感器的绝对型旋转编码器代替电位计的情况下，零件单价通常较高，而且另外需要用于驱动绝对型旋转编码器的电池，因此产品成本会增大。

因此，本发明者提出了使用旋转编码器等非接触式相对位置传感器和在操作对象轴到达规定位置时输出检测信号的ON/OFF传感器代替电位计的新颖的旋转控制装置(日本专利特愿2017-034014)。在该旋转控制装置中，如图18所示，ON/OFF传感器3_1～3_5在设置于操作对象轴301附近、搭载有进行各种运算处理的IC芯片302的印刷基板300的主面300a上配置电极321。并且，使连结于操作对象轴301的短板303与某一电极321接触，以不连续的方式检测操作对象轴301的绝对位置。以下，有时将这种使用ON/OFF传感器以不连续的方式检测操作对象轴的绝对位置的位置传感器称为“不连续的绝对位置传感器”。

不过，在这种构成中，若想要使短板303不与印刷基板300接触，需要短板303与印刷基板300的间隔的微妙的调整。这会导致成本上升，不仅如此，实现也不容易。此外，由于短板303的弹簧性的经年变化，接触电阻的可靠性也存在问题。反过来，若使短板303在印刷基板300的主面300a上滑动，则恐怕会对印刷基板300产生不良影响，与电位计一样，会产生耐久性及产品寿命的问题。

本发明是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的在于，以更低的成本实现利用非接触式的相对位置传感器和ON/OFF传感器来测定操作对象轴的旋转方向的位置的旋转控制装置，并且提高其耐久性和可靠性。