JP6506176B2 - バルブを制御するピストンアクチュエータおよびその操作のための方法 - Google Patents
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Description
102 ・・・ハウジング
103 ・・・チャンバ
104 ・・・アクチュエータ
108 ・・・ポート
110 ・・・ピストン
112 ・・・バネ
114 ・・・ステム
116 ・・・第1磁石
118 ・・・第2磁石
120 ・・・バルブ機構
122 ・・・導管
124 ・・・バルブ開口部
126 ・・・ポケット
128 ・・・ゲート部材
130 ・・・容器部
132 ・・・キャップ
134 ・・・シール部材
136 ・・・環状溝
138 ・・・第1バンパ
139 ・・・第2バンパ
140 ・・・始動位置
142 ・・・第2位置
146 ・・・ガイドチャネル
148 ・・・シート
160 ・・・レールシステム
162 ・・・ガイドレール
164 ・・・軌道溝
166 ・・・スライダ
218,317 ・・・環状磁石
226 ・・・プレート
Claims (13)
- 上面を備えたチャンバを形成し、且つ該チャンバと流体連通したポートを具備したハウジングと;
強磁性材料、磁石、またはそれらの両方を少なくとも部分的に具備し、上面を形成したピストンと;
該ピストンに対抗して載置され、前記ピストンを始動位置に付勢したバネと;
前記ピストンと第1磁石対/強磁性体対を形成し、前記ピストンが第2位置に移動した場合に、前記ピストンを前記第2位置に維持するために配置された第2磁石または強磁性材料であって、該第2磁石は、前記チャンバの上面と同一平面となる面を形成し、これにより、前記ピストンが前記第2位置にある場合に、前記第2磁石の面と前記ピストンの上面とが互いに接触する、第2磁石または強磁性材料と;
前記ピストンと第2磁石対/強磁性体対を形成し、前記ピストンを前記始動位置に維持した前記バネを補助するために配置された第3磁石または強磁性材料と;を具備し、
前記ピストンは、前記ハウジングの内面と共に密封を形成する関係において、前記ハウジング内に配置され、それにより、前記ピストンの位置によって、前記バネを収容し且つ前記ポートと流体連通した上部と、前記ポートおよび前記バネとは反対のピストンの側となる下部と、に前記チャンバを分割しており、
前記ポートを介した流体の前記チャンバの上部内への導入または流体のチャンバの上部からの排出が、前記始動位置において前記ピストンを保持した前記バネの力および前記第2磁石対/強磁性体対間の誘引を克服した場合に、前記第1磁石対/強磁性体対の部材間の誘引が、前記ピストンを前記第2位置にスナップ移動として移動させ、その後に前記ピストンを前記第2位置に維持し、前記ポートを介した流体の前記チャンバの上部内への導入または流体のチャンバの上部からの排出が、前記第1磁石対/強磁性体対の誘引を克服した場合、前記バネの力および前記第2磁石対/強磁性体対の部材間の誘引はスナップ移動として前記ピストンを前記始動位置に移動させ、
前記第2磁石もしくは強磁性体および前記第3磁石もしくは強磁性体のいずれかまたは両方は、前記ハウジングの一部であり、気密シールを提供して、これにより真空が前記ポートに接続されることを可能にしていることを特徴とするピストンアクチュエータ。 - 前記ハウジングはキャップを含み、前記ポートは前記キャップを通じて前記チャンバ内に入っていることを特徴とする請求項1に記載のピストンアクチュエータ。
- 前記ピストンは、その外周にシール部材を含んでいることを特徴とする請求項1に記載のピストンアクチュエータ。
- 前記始動位置または前記第2位置において前記ピストンと接触するように配置された1つ以上のバンパをさらに具備し、前記ピストンがいずれかの前記位置に到達することによって生じる騒音を減少させていることを特徴とする請求項1に記載のピストンアクチュエータ。
- 前記ピストンに操作可能に接続されたバルブをさらに具備しており、該バルブは導管およびゲート部材を具備したゲートバルブ、ポペットバルブ、またはバタフライバルブであることを特徴とする請求項1に記載のピストンアクチュエータ。
- 前記バルブはゲートバルブであり、前記ゲート部材はレールシステムによって前記ピストンに接続されており、前記レールシステムは前記導管の長手軸に沿った前記ゲート部材のスライド移動に寄与し、それにより前記導管内のシールを形成していることを特徴とする請求項5に記載のピストンアクチュエータ。
- 前記導管は、両端からバルブ開口部に向かってテーパとなっており、それにより前記バルブ開口部において最小径を有することを特徴とする請求項5に記載のピストンアクチュエータ。
- 前記ピストンの少なくとも1つの前記磁石および前記第2磁石は、全体的に環形状の磁石であることを特徴とする請求項1に記載のピストンアクチュエータ。
- 前記ピストンの少なくとも1つの前記磁石および前記第2磁石は、射出成型磁石であることを特徴とする請求項1に記載のピストンアクチュエータ。
- 前記ピストンは強磁性材料を含み、前記ハウジングは第2磁石を含み、該第2磁石は前記ピストン近傍の第1主面および該第1主面と反対側の第2主面を含み、
前記ピストンアクチュエータは、前記第2磁石の前記第2主面に隣接して配置されたプレートをさらに具備し、それにより磁束を前記ピストンに向けて内向きに導いていることを特徴とする請求項1に記載のピストンアクチュエータ。 - ピストンアクチュエータを操作するための方法であって、該方法は、
ピストンアクチュエータを設けるステップであって、前記ピストンアクチュエータは、
上面を備えたチャンバを形成し、且つ該チャンバと流体連通したポートを具備したハウジングと;
強磁性材料、磁石、またはそれらの両方を少なくとも部分的に具備し、上面を形成したピストンと;
前記ピストンに対抗して載置され、前記ピストンを始動位置に付勢したバネと;
前記ピストンと第1磁石対/強磁性体対を形成し、前記ピストンが第2位置に移動した場合に、前記ピストンを前記第2位置に維持するために配置された第2磁石または強磁性材料であって、該第2磁石は、前記チャンバの上面と同一平面となる面を形成し、これにより、前記ピストンが前記第2位置にある場合に、前記第2磁石の面と前記ピストンの上面とが互いに接触する、第2磁石または強磁性材料と;
前記ピストンと第2磁石対/強磁性体対を形成し、前記ピストンを前記始動位置に維持した前記バネを補助するために配置された第3磁石または強磁性材料と;を具備し、
前記ピストンは、前記ハウジングの内面と共に密封を形成する関係において、前記ハウジング内に配置され、それにより、前記ピストンの位置によって、前記バネを収容し且つ前記ポートと流体連通した上部と、前記ポートおよび前記バネとは反対のピストンの側となる下部と、に前記チャンバを分割しており、
前記第2磁石もしくは強磁性体および前記第3磁石もしくは強磁性体のいずれかまたは両方は、前記ハウジングの一部であり、気密シールを提供して、これにより真空が前記ポートに接続されることを可能にした、ピストンアクチュエータを設けるステップと、
最初に十分な量の流体を前記チャンバの上部内に導入するか、または前記チャンバの上部から排出して、前記始動位置に前記ピストンを保持した前記バネの力および前記第2磁石対/強磁性体対間の誘引を克服し、それにより前記第1磁石対/強磁性体対の部材間の誘引が、前記ピストンを前記第2位置にスナップ移動として移動させ、その後に前記ピストンを前記第2位置に維持するステップと、
最初の導入とは逆に、その後に前記チャンバ内に導入または前記チャンバから排出する流体の量は、前記第1磁石対/強磁性体対間の誘引を克服するために十分であり、それにより前記バネの力および一対の前記第2磁石対/強磁性体対の部材間の誘引は、スナップ移動として前記ピストンを前記始動位置に移動させるステップと、を含んでいることを特徴とする方法。 - 前記ピストンアクチュエータは、前記始動位置または前記第2位置において前記ピストンと接触するように配置された1つ以上のバンパをさらに具備し、前記ピストンがいずれかの前記位置に到達することによって生じる騒音を減少させていることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記ピストンアクチュエータは、前記ピストンに操作可能に接続されたバルブをさらに具備しており、前記バルブはゲートバルブ、ポペットバルブ、またはバタフライバルブであることを特徴とする請求項11に記載の方法。
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