JP3028191B2 - 流体制御用バルブへの駆動力伝達装置 - Google Patents

流体制御用バルブへの駆動力伝達装置

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JP3028191B2 JP7259177A JP25917795A JP3028191B2 JP 3028191 B2 JP3028191 B2 JP 3028191B2 JP 7259177 A JP7259177 A JP 7259177A JP 25917795 A JP25917795 A JP 25917795A JP 3028191 B2 JP3028191 B2 JP 3028191B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体制御用バルブ
への駆動力の伝達装置に関し、更に詳細に説明すると、
密閉された弁箱を構成する隔壁を挟んで互いに対面する
一対の磁気継手により回転を伝達する流体制御用バルブ
への駆動力伝達装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】弁は主として配管中に取付けられて流体
を制御するもので、広範な用途に対応して非常に多くの
種類があり、弁の設計上の基本は流体の種類,圧力,温
度であり、これらの基本条件は近来の装置工業等におけ
る技術革新に伴って高精度化しかつ多様化している。
【0003】先に本出願人は、完全密閉型の「流体制御
用バルブ」(特願平6−302618号)を提案した
が、これは弁自体の基本的な構造を従来とは根本的に変
え、弁箱外部の駆動源と弁箱内部の作動する弁部とを機
械的に直接連結することなく、弁箱の隔壁を挟んで配設
した相対する一対の磁石の永久磁力を利用して、駆動源
の駆動力を弁箱内の弁部の切替力に変換し、弁を回転又
はスライド可能に構成したもので、弁箱内を完全密閉す
ることができ、制御流体の外部漏洩を完全に防止するこ
とができるものである。
【0004】しかしながら、上記のバルブ駆動機構では
瞬時には切替作動ができない欠点がある。その主な理由
は、磁気継手やギア類の重量が重いことに起因してお
り、従って高速始動や停止(例えば圧力制御弁や流量制
御弁での中間停止)、最適立上り速度等を自由に選択す
ることが難しかった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
欠点を解消し、密閉型の弁の内外に配設した磁気継手を
小型軽量化し、慣性力を小さくし、始動,定常回転,停
止を高応答で行うことができ、振動を防止することがで
きる流体制御用バルブへの駆動力伝達装置を提案するも
のである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明では、磁気継手を
製作するに当り、磁気的に中立な部分に磁着性金属薄板
を用いるもので、立方形の例えば小型永久磁石どうしを
該金属薄板により連結し、これらを合成樹脂製ホルダー
に収納することによって、軽量かつ高磁力の一対の磁気
継手を構成するものである。
【0007】即ち、本発明の請求項1に記載の流体制御
用バルブへの駆動力伝達装置は、密閉された弁箱を構成
する隔壁を挟んで互いに対面する一対の磁気継手により
回転を伝達する流体制御用バルブへの駆動力伝達装置に
おいて、該磁気継手がそれぞれ磁石と該磁石同士を結ぶ
磁着性金属薄板とこれらを収納固定する合成樹脂製ホル
ダーとからなることを特徴とする。
【0008】本発明の請求項2に記載の流体制御用バル
ブへの駆動力伝達装置は、前記磁気継手は全体略細長直
方形状の合成樹脂製ホルダーと該ホルダーの両端部に嵌
入固定した2個の磁石とホルダー内底面に挿入されて該
両磁石底面と接する帯片状の磁着性金属薄板とから構成
され、背面にモータ軸先端が取付けられた隔壁外側の一
次側磁気継手のホルダー中心部にはホルダー前面より若
干前方へ突出する短軸がモータ回転軸と一直線となるよ
うに突出形成され、前記隔壁内側の二次側磁気継手のホ
ルダーに短軸が突出形成され、該両短軸の先端部が隔壁
を介して互いに突合圧接することを特徴とする。
【0009】本発明の請求項3に記載の流体制御用バル
ブへの駆動力伝達装置は、前記磁気継手は円形盆型の合
成樹脂製ホルダーと該ホルダーの周壁内面に沿って等間
隔に固定された4個以上の偶数個の磁石と該磁石を2個
づつその底面において互いに連結する円弧帯状の磁着性
金属薄板とから構成され、背面にモータ軸先端が取付け
られた隔壁外側の一次側磁気継手のホルダー中心部には
ホルダー前面より若干前方へ突出する短軸がモータ回転
軸と一直線となるように突出形成され、前記隔壁内側の
二次側磁気継手のホルダーに短軸が突出形成され、該両
短軸の先端部が隔壁を介して互いに突合圧接することを
特徴とする。
【0010】本発明の請求項4に記載の流体制御用バル
ブへの駆動力伝達装置は、前記磁気継手は円形盆型の合
成樹脂製ホルダーと該ホルダーの周壁内面に沿って等間
隔に固定された4個以上の偶数個の磁石と相隣接する磁
石の底面を互いに連結するドーナツ板状の磁着性金属薄
板とから構成され、背面にモータ軸先端が取付けられた
隔壁外側の一次側磁気継手のホルダー中心部にはホルダ
ー前面より若干前方へ突出する短軸がモータ回転軸と一
直線となるように突出形成され、前記隔壁内側の二次側
磁気継手のホルダーに短軸が突出形成され、該両短軸の
先端部が隔壁を介して互いに突合圧接することを特徴と
する。
【0011】本発明の請求項5に記載の流体制御用バル
ブへの駆動力伝達装置は、一次側磁気継手を回転させる
モータ回転軸の後端は後方へ突出させて球面状に形成し
たその突出端部を該モータを収容する駆動室の後壁内面
に圧接させるようにし、前記二次側磁気継手を軸支する
駆動軸の後端も球面状に形成して弁箱内の支持壁面に圧
接するように構成してなることを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る流体制御用バ
ルブへの駆動力伝達装置の実施形態を図面を参照して詳
述する。図1は密閉型のロータリー式四方切替弁に本発
明装置を使用した実施の形態を示す側面説明図で、1は
厚肉の底部に4本の配管孔を開設した弁座2と該弁座2
の上面を摺動回転するロータリー弁(図示せず)を備え
る完全密閉された気密な筒状の弁箱で、該弁箱1を構成
する一端側の天板となる隔壁3の内外には互いに対面す
る同形の一対の磁気継手4,5が配置される。
【0013】上記隔壁3の外側に配置される一次側磁気
継手4は、該隔壁3外側に取付け固定された駆動室6内
に設置された電動モータ7の回転軸8先端にその背面中
心部が支持固定されている。
【0014】この一次側磁気継手4は、例えば図1及び
図2に示すように、全体略細長直方形状の合成樹脂製ホ
ルダー9と該ホルダー9の両端部に嵌入固定した2個の
磁石の一例としての立方形型小型永久磁石10a,10
bとホルダー9内底面に挿入されて該両磁石10a,1
0b底面と接する帯片状の鉄製等の磁着性金属薄板11
から構成され、ホルダー9の中心部にはホルダー9の前
面より若干前方へ突出する短軸12がモータ回転軸8と
一直線となるように突出形成され、短軸12の先端部は
上記隔壁3外面中心部に圧接するよう形成される。尚、
短軸12の先端部は球面状に形成されているが、球面に
限定されるものではない。
【0015】前記両磁石10a,10b前面は隔壁3外
面からわずかな間隙を置いてモータ7の駆動により隔壁
3外面に対面しながら回転する。また、両磁石10a,
10bはその前面(隔壁3側)が一方の磁石10aがN
極ならば他方10bはS極側に向けてなり、両磁石10
a,10bはその底面で上記の如く金属薄板11で結ば
れており、単なる棒磁石に比較すると磁気的に中立の部
分が軽量の該金属薄板で構成されているので極めて軽量
となり、しかも磁力線に方向性を持ちかつ必要部分への
磁力密度を上げることができるので、通常の棒磁石を使
用した場合より数倍の伝達トルクを得ることができるの
である。
【0016】なお、図1に示すようにモータ7の回転軸
8の後端をモータケースから後方に突出させ、その突出
端部8aを球面状に形成して駆動室6の後壁内面に圧接
させるようにすれば、モータ回転軸8は前記ホルダー9
中心の短軸12先端による隔壁3外面への圧接とあいま
って、駆動室6内の前後の壁間で突張った構成となり、
モータ7の回転による回転軸8のブレを防止することが
できる。
【0017】隔壁3を挟んで上記一次側磁気継手4と対
面する二次側磁気継手5は該一次側磁気継手4と全く同
一の構成であり、一次側と二次側の相対面する磁石10
a−10b,10b−10aは互いに吸引し合い、一次
側磁気継手4がモータ7により回転駆動されると、二次
側磁気継手5も同時回転し、二次側磁気継手5の駆動軸
13の回転により、複数の減速歯車14を介してロータ
リー弁を回転させ、弁部の切替えを行う。なお、二次側
磁気継手5の駆動軸13もその先端部を球面状に形成し
て弁箱1内の適当な支持壁面に圧接するようにすれば、
二次側磁気継手5を構成するホルダー中心の短軸12の
先端による隔壁3内面への圧接とあいまって、上記した
モータ回転軸8と同様に該駆動軸13の回転ブレによる
震動等を防止することができる。
【0018】図1及び図2は、上述の如く相対する両磁
気継手4,5が棒磁石のように全体直線的に構成された
2極型のものであるが、図3及び図5は両磁気継手4,
5をそれぞれ合成樹脂製ホルダー9を円形盆型に形成
し、その周壁内面に沿って等間隔に4個の前記と同様の
立方形小型永久磁石15a〜15dを嵌合固定し、各磁
石15a〜15dはその表面側がN極とS極が交互とな
るように配置してある。
【0019】そして、図3では、4個の磁石15a〜1
5dのうち、隣接する2個1組の磁石15aと15b,
15cと15dはそれぞれその底面においてホルダー9
内周壁に沿ってその内底面上に設けた円弧帯状の磁着性
金属薄板16a及び16bにより互いに連結されてい
る。なお、17は各磁石15a〜15dを盆型ホルダー
9の内周壁との間で固定するために該ホルダー9内底面
に突設した正面コ字形の固定片である。
【0020】また、図5は、図3のように配置した4個
の相隣接する磁石15a〜15dの底面を互いに連結す
るためにドーナツ板状の磁着性金属薄板18をホルダー
9内底面上に挿入した例を示すものである。
【0021】図3及び図5のように多極型に構成された
同形の一対の磁気継手4,5を隔壁3を挟んで対面さ
せ、盆型合成樹脂製ホルダー9軸心から突出する短軸1
2,12先端をそれぞれ隔壁3面に圧接させるようにし
て、各磁石15a〜15dが隔壁3面との間にわずかの
間隙を置くようにし、一次側磁気継手4を回転させるこ
とにより、図1及び図2に示す磁気継手よりも更に追従
性が高くしかも伝達トルクの大きな磁気継手となる。即
ち、一対の多極盆型磁気継手は定常状態ではN極とS極
が互いに吸引し合って回転しているが、切替え操作によ
り二次側磁気継手5に追従の遅れが生じて急激に吸引力
が低下しても、即座に同極同士による反発力が発生する
ので、回転の遅れは生じないのである。
【0022】なお、図3では多極型磁石として4個(4
極)の磁石を使用した例を示したが、偶数個の磁石であ
れば6個又はそれ以上であってもよい。
【0023】
【発明の効果】以上が本発明の流体制御用バルブへの駆
動力伝達装置の実施の形態であるが、本発明の請求項1
に記載の流体制御用バルブへの駆動力伝達装置によれ
ば、密閉された弁箱を構成する隔壁を挟んで互いに対面
する一対の磁気継手により回転を伝達する流体制御用バ
ルブへの駆動力伝達装置において、該磁気継手がそれぞ
れ磁石と該磁石どうしを結ぶ磁着性金属薄板とこれらを
収納固定する合成樹脂製ホルダーとからなることを特徴
とするので、相対する同形の一対の磁気継手はそれぞれ
磁石と該磁石同士を結ぶ磁着性金属薄板とこれらを収納
固定する合成樹脂ホルダーからなり、磁気的に中立の部
分が上記金属薄板によって軽量化されているので磁気継
手全体も極めて軽量となり、しかも高磁力を発揮するの
で大きな伝達トルクを得ることができ、応答性が極めて
良好となる。
【0024】また、本発明の請求項2乃至請求項5に記
載の流体制御用バルブへの駆動力伝達装置によれば、モ
ータ軸及び弁箱内の二次側磁気継手の駆動軸にガタが生
じないように、両磁気継手の中心から突出する短軸とあ
いまって、それぞれその前後壁間で突っ張った構成とな
っているので、騒音や振動も生じることがない。
【0025】従って、有毒・有害な液体を使用する化学
プラント用弁やフロンガスを使用する空気調和装置用弁
等、制御流体の漏洩を特に嫌う個所で使用されるロータ
リー弁やスライド弁では完全密閉型の弁を用いるのが好
ましいが、本発明の流体制御用バルブへの駆動力伝達装
置はこれに最適なものといえる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る流体制御用バルブへの駆動力伝達
装置の実施の形態を示す側面説明図。
【図2】図中1の磁気継手部分(一次側及び二次側)の
正面図。
【図3】本発明に係る流体制御用バルブへの駆動力伝達
装置に使用する磁気継手(一次側及び二次側)の他の例
を示す正面図。
【図4】図3のA−A断面図。
【図5】本発明に係る流体制御用バルブへの駆動力伝達
装置に使用する磁気継手(一次側及び二次側)の更に他
の例を示す正面図。
【符号の説明】
1 弁箱 2 弁座 3 隔壁 4 一次側磁気継手 5 二次側磁気継手 6 駆動室 7 モータ 8 モータ回転軸 9 合成樹脂製ホルダー 10 小型磁石 11 磁着性金属薄板 12 短軸 13 駆動軸 14 減速歯車 15 小型磁石 16 磁着性金属薄板 17 磁石固定片 18 磁着性金属薄板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−301355(JP,A) 特開 平6−339259(JP,A) 特開 平4−308451(JP,A) 特開 昭64−65376(JP,A) 実開 昭63−187784(JP,U) 実開 平3−32196(JP,U) 実開 昭59−191883(JP,U) 実開 昭48−62445(JP,U) 実開 昭63−180774(JP,U) 実公 平5−26946(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16K 31/00 - 31/62 F16H 49/00 H02K 49/10

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 密閉された弁箱を構成する隔壁を挟んで
    互いに対面する一対の磁気継手により回転を伝達する流
    体制御用バルブへの駆動力伝達装置において、該磁気継
    手がそれぞれ磁石と該磁石同士を結ぶ磁着性金属薄板と
    これらを収納固定する合成樹脂製ホルダーとからなるこ
    とを特徴とする流体制御用バルブへの駆動力伝達装置。
  2. 【請求項2】 前記磁気継手は全体略細長直方形状の合
    成樹脂製ホルダーと該ホルダーの両端部に嵌入固定した
    2個の磁石とホルダー内底面に挿入されて該両磁石底面
    と接する帯片状の磁着性金属薄板とから構成され、背面
    にモータ軸先端が取付けられた隔壁外側の一次側磁気継
    手のホルダー中心部にはホルダー前面より若干前方へ突
    出する短軸がモータ回転軸と一直線となるように突出形
    成され、前記隔壁内側の二次側磁気継手のホルダーに短
    軸が突出形成され、該両短軸の先端部が隔壁を介して互
    いに突合圧接する請求項1に記載の流体制御用バルブへ
    の駆動力伝達装置。
  3. 【請求項3】 前記磁気継手は円形盆型の合成樹脂製ホ
    ルダーと該ホルダーの周壁内面に沿って等間隔に固定さ
    れた4個以上の偶数個の磁石と該磁石を2個づつその底
    面において互いに連結する円弧帯状の磁着性金属薄板と
    から構成され、背面にモータ軸先端が取付けられた隔壁
    外側の一次側磁気継手のホルダー中心部にはホルダー前
    面より若干前方へ突出する短軸がモータ回転軸と一直線
    となるように突出形成され、前記隔壁内側の二次側磁気
    継手のホルダーに短軸が突出形成され、該両短軸の先端
    部が隔壁を介して互いに突合圧接する請求項1に記載の
    流体制御用バルブへの駆動力伝達装置。
  4. 【請求項4】 前記磁気継手は円形盆型の合成樹脂製ホ
    ルダーと該ホルダーの周壁内面に沿って等間隔に固定さ
    れた4個以上の偶数個の磁石と相隣接する磁石の底面を
    互いに連結するドーナツ板状の磁着性金属薄板とから構
    成され、背面にモータ軸先端が取付けられた隔壁外側の
    一次側磁気継手のホルダー中心部にはホルダー前面より
    若干前方へ突出する短軸がモータ回転軸と一直線となる
    ように突出形成され、前記隔壁内側の二次側磁気継手の
    ホルダーに短軸が突出形成され、該両短軸の先端部が隔
    壁を介して互いに突合圧接する請求項1に記載の流体制
    御用バルブへの駆動力伝達装置。
  5. 【請求項5】 一次側磁気継手を回転させるモータ回転
    軸の後端は後方へ突出させて球面状に形成したその突出
    端部を該モータを収容する駆動室の後壁内面に圧接させ
    るようにし、前記二次側磁気継手を軸支する駆動軸の後
    端も球面状に形成して弁箱内の支持壁面に圧接するよう
    に構成してなる請求項2,請求項3,または請求項4の
    何れかに記載の流体制御用バルブへの駆動力伝達装置。
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JP2019211180A (ja) * 2018-06-07 2019-12-12 株式会社デンソー 弁装置
WO2021112045A1 (ja) 2019-12-06 2021-06-10 株式会社デンソー 駆動伝達装置及び駆動装置
CN110900446B (zh) * 2019-12-14 2020-11-20 台州浙盛轴承科技有限公司 一种轴承加工夹具的安装座

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