JPH0565749B2 - - Google Patents
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- JPH0565749B2 JPH0565749B2 JP59276893A JP27689384A JPH0565749B2 JP H0565749 B2 JPH0565749 B2 JP H0565749B2 JP 59276893 A JP59276893 A JP 59276893A JP 27689384 A JP27689384 A JP 27689384A JP H0565749 B2 JPH0565749 B2 JP H0565749B2
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- JP
- Japan
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- output shaft
- permanent magnet
- magnet rotor
- rotary valve
- magnetic pole
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- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/14—Pivoting armatures
- H01F7/145—Rotary electromagnets with variable gap
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K26/00—Machines adapted to function as torque motors, i.e. to exert a torque when stalled
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ロータリソレノイド等の回転駆動装
置と一体に固定されて、その回転出力軸によつて
流路を切換えるロータリ弁を有するロータリ弁切
換装置に関するものであつて、例えば油路等を切
換える小型のロータリ弁として用いて有効であ
る。
置と一体に固定されて、その回転出力軸によつて
流路を切換えるロータリ弁を有するロータリ弁切
換装置に関するものであつて、例えば油路等を切
換える小型のロータリ弁として用いて有効であ
る。
従来、ハウジング内にあるロータリ弁の回転軸
を外部より回転操作するものは、ハウジングと回
転軸との間より液体が漏れない様にするため、そ
の間にシール用のＯリングを配設する構成であつ
た。特に、ロータリ弁と一体にロータリソレノイ
ドを設けて、このロータリソレノイドの出力軸に
よつてロータリ弁の回転軸を回転駆動するものに
おいては、液体がその弁付近からソノイド内に漏
れて流入しないように、ロータリ弁とロータリソ
レノイドの間を確実に液体をシールするためのシ
ール部材が、前記出力軸もしくは回転軸の外周に
設けられる構成であつた。
を外部より回転操作するものは、ハウジングと回
転軸との間より液体が漏れない様にするため、そ
の間にシール用のＯリングを配設する構成であつ
た。特に、ロータリ弁と一体にロータリソレノイ
ドを設けて、このロータリソレノイドの出力軸に
よつてロータリ弁の回転軸を回転駆動するものに
おいては、液体がその弁付近からソノイド内に漏
れて流入しないように、ロータリ弁とロータリソ
レノイドの間を確実に液体をシールするためのシ
ール部材が、前記出力軸もしくは回転軸の外周に
設けられる構成であつた。
このため、ロータリ弁の回転軸の外周に設けら
れるシール部材（Ｏリング等）は、回転軸の回転
力に対して摩擦力、すなわち負荷トルクとして作
用する。特に、ロータリ弁を回転駆動装置で回転
駆動する場合は、上記負荷トルクが大きい問題と
なり、回転駆動装置を小型にすることができない
という問題となつていた。
れるシール部材（Ｏリング等）は、回転軸の回転
力に対して摩擦力、すなわち負荷トルクとして作
用する。特に、ロータリ弁を回転駆動装置で回転
駆動する場合は、上記負荷トルクが大きい問題と
なり、回転駆動装置を小型にすることができない
という問題となつていた。
本発明は上記の添に鑑みてなされるものであつ
て、上記回転軸に使用する負荷トルクを低減し
て、ロータリ弁が円滑に回転可能となるロータリ
弁切換装置を提供することにある。
て、上記回転軸に使用する負荷トルクを低減し
て、ロータリ弁が円滑に回転可能となるロータリ
弁切換装置を提供することにある。
そこで本発明は、上記問題点を解決するための
手段として、ロータリ弁のハウジングと一体に固
定されるケース内にある励磁コイル及び固定磁極
によつて、その内側に設けられた永久磁石ロータ
でもつてロータリ弁体を回転駆動するとともに、
流体の漏れない袋状部材の開口端を前記ケースも
しくはハウジングに固定して永久磁石ロータを覆
うことを特徴とする。
手段として、ロータリ弁のハウジングと一体に固
定されるケース内にある励磁コイル及び固定磁極
によつて、その内側に設けられた永久磁石ロータ
でもつてロータリ弁体を回転駆動するとともに、
流体の漏れない袋状部材の開口端を前記ケースも
しくはハウジングに固定して永久磁石ロータを覆
うことを特徴とする。
ハウジングとロータリ弁体の間より洩れる流体
は前記袋状部材の内部空間を満たすが、ケース内
の励磁コイル及び固定磁極の設けられる空間には
浸入しなくなり、Ｏリングがなくても確実にシー
ルすることが可能となる。
は前記袋状部材の内部空間を満たすが、ケース内
の励磁コイル及び固定磁極の設けられる空間には
浸入しなくなり、Ｏリングがなくても確実にシー
ルすることが可能となる。
以下図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説
明する。
明する。
第１図は本発明のロータリ弁装置の縦断面図、
第２図は第１図において−線に沿う断面図で
ある。
第２図は第１図において−線に沿う断面図で
ある。
ロータリ弁装置は、回動駆動装置の機械部品を
収納するケース１と、ロータリ弁を収納するバル
ブハウジング２０と、回転駆動装置の出力軸７及
びこの出力軸７と一体のロータリ弁体７ａを回転
自在に支持するインナハウジング９と、ケース１
とインナハウジング９によつて開口端が固定され
て、永久磁石ロータ６及び出力軸７を覆う袋状部
材すなわちシールキヤツプ１２とを具備する。
収納するケース１と、ロータリ弁を収納するバル
ブハウジング２０と、回転駆動装置の出力軸７及
びこの出力軸７と一体のロータリ弁体７ａを回転
自在に支持するインナハウジング９と、ケース１
とインナハウジング９によつて開口端が固定され
て、永久磁石ロータ６及び出力軸７を覆う袋状部
材すなわちシールキヤツプ１２とを具備する。
ケース１は非磁性材よりなる円筒形のケース
で、バルブハウジング２０と一体に固定されてい
る。ケース１内には、両端に一対の固定磁極片３
ａ，３ｂを有する固定磁極３と、固定磁極３を励
磁する励磁コイル２が固定されている。励磁コイ
ル２は、ターミナル１３と接続されグロメツトカ
バー１４を貫通するリード線１５より通電され
る。
で、バルブハウジング２０と一体に固定されてい
る。ケース１内には、両端に一対の固定磁極片３
ａ，３ｂを有する固定磁極３と、固定磁極３を励
磁する励磁コイル２が固定されている。励磁コイ
ル２は、ターミナル１３と接続されグロメツトカ
バー１４を貫通するリード線１５より通電され
る。
永久磁石ロータ６は、固定磁極片３ａ，３ｂの
内部にあつて、ロータリ弁体７ａを回転駆動す
る。このロータ６は、第２図に示すように２平面
６ａ，６ｂを有する非円形状のロータであつて、
その半径方向に着磁されている。ロータ６は非磁
性材からなる固定部材１１によつて、出力軸７と
同軸的に、かつ一体に固定されている。
内部にあつて、ロータリ弁体７ａを回転駆動す
る。このロータ６は、第２図に示すように２平面
６ａ，６ｂを有する非円形状のロータであつて、
その半径方向に着磁されている。ロータ６は非磁
性材からなる固定部材１１によつて、出力軸７と
同軸的に、かつ一体に固定されている。
またロータ６の回転中心からロータの最外端面
までの外径距離Ｄは、ロータ６の回転中心から固
定磁極片３ａ，３ｂの内端面までの内径距離ｄよ
り大きくなつている。また、固定磁極片３ａ，３
ｂの内側にロータ６の回転角度を規制し、且つ所
定の角度にロータを静止させるための当接面３
ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆが設けられている。
までの外径距離Ｄは、ロータ６の回転中心から固
定磁極片３ａ，３ｂの内端面までの内径距離ｄよ
り大きくなつている。また、固定磁極片３ａ，３
ｂの内側にロータ６の回転角度を規制し、且つ所
定の角度にロータを静止させるための当接面３
ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆが設けられている。
インナハウジング９は、ケース１及びハウジン
グ２０の内側にＯリング１３ａを介して一体に固
定されている。インナハウジング９には軸受８が
固定されており、軸受８は前記ロータ６によつて
回転する出力軸７を回転自在に支持している。
グ２０の内側にＯリング１３ａを介して一体に固
定されている。インナハウジング９には軸受８が
固定されており、軸受８は前記ロータ６によつて
回転する出力軸７を回転自在に支持している。
シールキヤツプ１２は非磁性材よりなり一端が
閉塞された袋状であつて、その開口端はケース１
及びインナハウジング９によつて固定されてい
る。インナハウジング９とシールキヤツプ１２と
の間にはシール用Ｏリング１３が設けられてい
る。シールキヤツプ１２は、第２図、第４図に示
す様に固定磁極片３ａ，３ｂの内面と接触する形
状で、かつロータ６及び出力軸７に完全に覆い包
むものである。故に第１図に示すようにケース１
内はシールキヤツプ１２によつてロータ６及び出
力軸７の設けられる空間１２′と、励磁コイル２
及び固定磁極３等の設けられる空間とに区画さ
れ、上記空間１２′内には液体が浸入するが、他
の空間には流体が浸入しない構造である。
閉塞された袋状であつて、その開口端はケース１
及びインナハウジング９によつて固定されてい
る。インナハウジング９とシールキヤツプ１２と
の間にはシール用Ｏリング１３が設けられてい
る。シールキヤツプ１２は、第２図、第４図に示
す様に固定磁極片３ａ，３ｂの内面と接触する形
状で、かつロータ６及び出力軸７に完全に覆い包
むものである。故に第１図に示すようにケース１
内はシールキヤツプ１２によつてロータ６及び出
力軸７の設けられる空間１２′と、励磁コイル２
及び固定磁極３等の設けられる空間とに区画さ
れ、上記空間１２′内には液体が浸入するが、他
の空間には流体が浸入しない構造である。
出力軸７は、ハウジング２０内に回転自在に収
納された弁体７ａと一体に回転する。弁体７ａに
は、ハウジング２０に設けられた流入ポート２０
ａ及び２つの流出ポート２０ｂを切換えるため、
２つの切換ポート７ｂ及び流路７ｃが形成されて
いる。具体的には第３図に示すように、ロータ６
がイの位置では、流入ポート２０ａと流出ポート
２０ｂが弁体７ａの切換ポート７ｂ，７ｃによつ
て連通し、ロータ６がロの位置では、両ポート２
０ａ，２０ｂは非連通となる。
納された弁体７ａと一体に回転する。弁体７ａに
は、ハウジング２０に設けられた流入ポート２０
ａ及び２つの流出ポート２０ｂを切換えるため、
２つの切換ポート７ｂ及び流路７ｃが形成されて
いる。具体的には第３図に示すように、ロータ６
がイの位置では、流入ポート２０ａと流出ポート
２０ｂが弁体７ａの切換ポート７ｂ，７ｃによつ
て連通し、ロータ６がロの位置では、両ポート２
０ａ，２０ｂは非連通となる。
また出力軸７及び弁体７ａ内には、シールキヤ
ツプ１２によつて区画される空間１２′と流入ポ
ート２０ａとを、流路７ｃを介して連通するバラ
ンス通路７ｄが形成されている。これは、弁体７
ａによつて切換えられる流入ホート２０ａの流体
の圧力と、上記空間１２′内圧力とを等しくし、
弁体７ａに作用する軸方向の力を相殺するための
ものである。
ツプ１２によつて区画される空間１２′と流入ポ
ート２０ａとを、流路７ｃを介して連通するバラ
ンス通路７ｄが形成されている。これは、弁体７
ａによつて切換えられる流入ホート２０ａの流体
の圧力と、上記空間１２′内圧力とを等しくし、
弁体７ａに作用する軸方向の力を相殺するための
ものである。
次に上述の構成に基づいて作動を説明する。励
磁コイル２への通電によつて、第３図のイに示す
様に固定磁極片３ａにＮ極、固定磁極片３ｂにＳ
極を例示すると、永久磁石ロータ６は第３図のイ
の位置になる。このときロータ６は、シールキヤ
ツプ１２を介して当接面３ｃ，３ｆと当接して大
きな静止トルクを得る。この状態では、弁体７ａ
は流入ポート２０ａと流出ポート２０ｂを連通す
る。
磁コイル２への通電によつて、第３図のイに示す
様に固定磁極片３ａにＮ極、固定磁極片３ｂにＳ
極を例示すると、永久磁石ロータ６は第３図のイ
の位置になる。このときロータ６は、シールキヤ
ツプ１２を介して当接面３ｃ，３ｆと当接して大
きな静止トルクを得る。この状態では、弁体７ａ
は流入ポート２０ａと流出ポート２０ｂを連通す
る。
次に、励磁コイル２への上述とは逆方向に通電
すると、第３図のロに示すように、固定磁極片３
ａにＳ極、固定磁極片３ｂにＮ極が例示されて、
ロータ６は図中反時計回りに回転し、固定磁極３
の当接面３ｄ，３ｅと当接静止する。この状態で
は、弁体７ａは乱入ポート２０ａと流出ポート２
０ｂを非連通にする。
すると、第３図のロに示すように、固定磁極片３
ａにＳ極、固定磁極片３ｂにＮ極が例示されて、
ロータ６は図中反時計回りに回転し、固定磁極３
の当接面３ｄ，３ｅと当接静止する。この状態で
は、弁体７ａは乱入ポート２０ａと流出ポート２
０ｂを非連通にする。
次にシールキヤツプ１２を設けたことによる作
用を説明する。
用を説明する。
シールキヤツプ１２によつてロータ６及び出力
軸１２を覆う空間１２′を形成したことにより、
出力軸７と軸受８の間から漏れる流体は、上空空
間１２′内には流入するものの、他の空間に浸入
することがなくなる。このため、従来では軸受８
の付近において、出力軸７の外周にシールを目的
として設けられていたＯリングを廃止することが
可能となる。従来ではこのＯリングによる摩擦力
により、出力軸７には0.2〜0.4Kg・cm程度の負荷
トルクが作用していたが、上述実施例においては
そのトルクは実質的に零にすることができる。こ
のため、出力軸７を回転駆動する回転駆動装置に
必要な回転トルクが、軽減されるので、回転駆動
装置自体を小型にものにすることが可能となる。
軸１２を覆う空間１２′を形成したことにより、
出力軸７と軸受８の間から漏れる流体は、上空空
間１２′内には流入するものの、他の空間に浸入
することがなくなる。このため、従来では軸受８
の付近において、出力軸７の外周にシールを目的
として設けられていたＯリングを廃止することが
可能となる。従来ではこのＯリングによる摩擦力
により、出力軸７には0.2〜0.4Kg・cm程度の負荷
トルクが作用していたが、上述実施例においては
そのトルクは実質的に零にすることができる。こ
のため、出力軸７を回転駆動する回転駆動装置に
必要な回転トルクが、軽減されるので、回転駆動
装置自体を小型にものにすることが可能となる。
また。従来のものにおいて、流入ポート２０ａ
にて液体圧力が30〜100Kg／cm2程度の比較的高圧
の流体をロータリ弁で切換える場合には、弁体７
ａ及び出力軸７に高圧の流体圧力が作用し、出力
軸７にスラスト力が発生した。このスラスト力
は、軸受８等と出力軸７の摺動抵抗として作用
し、出力軸７の負荷トルクを増大する原因となつ
ていた。このためロータリ弁を駆動する回転駆動
装置は、減速機構を介して回転トルクを増大して
弁体７ａを駆動していた。ところが、上述の実施
例においては、シールキヤツプ１２内の空間１
２′と流入ポート２０ａ側とは、出力軸７のバラ
ンス通路７ｄによつて連通しているため、切換ら
れる流体圧力と空間１２′内圧力は等しい圧力と
なる。このため、弁体７ａ及び出力軸７作用する
圧力は相殺し合うので、出力軸７にはスラスト力
が発生しない構成となる。故に、比較的高圧な流
体を切換える場合でも出力軸７を駆動するに要す
る回転トルクを著しく低減することが可能とな
る。すなわち減速機構を介すことなく小さな回転
力の回転駆動装置によつて直接的に弁体７ａを駆
動することが可能となる。
にて液体圧力が30〜100Kg／cm2程度の比較的高圧
の流体をロータリ弁で切換える場合には、弁体７
ａ及び出力軸７に高圧の流体圧力が作用し、出力
軸７にスラスト力が発生した。このスラスト力
は、軸受８等と出力軸７の摺動抵抗として作用
し、出力軸７の負荷トルクを増大する原因となつ
ていた。このためロータリ弁を駆動する回転駆動
装置は、減速機構を介して回転トルクを増大して
弁体７ａを駆動していた。ところが、上述の実施
例においては、シールキヤツプ１２内の空間１
２′と流入ポート２０ａ側とは、出力軸７のバラ
ンス通路７ｄによつて連通しているため、切換ら
れる流体圧力と空間１２′内圧力は等しい圧力と
なる。このため、弁体７ａ及び出力軸７作用する
圧力は相殺し合うので、出力軸７にはスラスト力
が発生しない構成となる。故に、比較的高圧な流
体を切換える場合でも出力軸７を駆動するに要す
る回転トルクを著しく低減することが可能とな
る。すなわち減速機構を介すことなく小さな回転
力の回転駆動装置によつて直接的に弁体７ａを駆
動することが可能となる。
尚、上述の実施例において説明した回転駆動装
置は、例えばステツピングモータ、一般の可動永
久磁石モータ等であつて良いことは言うまでもな
い。
置は、例えばステツピングモータ、一般の可動永
久磁石モータ等であつて良いことは言うまでもな
い。
以上述べた様に、袋状部材を設けることによ
り、従来のＯリングを廃止しても確実に流体のシ
ールが確保できるとともに、Ｏリングの廃止によ
つて出力軸の負荷トルクが著しく低減される。さ
らに、バランス通路を設けることにより、ロータ
リ弁体に作用する圧力は相殺し合うので、永久磁
石ロータの負荷トルクが著しく低減される。従つ
て、回転駆動装置を小型化とすることができ、円
滑な回転駆動が可能となる。
り、従来のＯリングを廃止しても確実に流体のシ
ールが確保できるとともに、Ｏリングの廃止によ
つて出力軸の負荷トルクが著しく低減される。さ
らに、バランス通路を設けることにより、ロータ
リ弁体に作用する圧力は相殺し合うので、永久磁
石ロータの負荷トルクが著しく低減される。従つ
て、回転駆動装置を小型化とすることができ、円
滑な回転駆動が可能となる。
また、永久磁石ロータの回転中心から永久磁石
ロータの最外端面までの外径距離Ｄが、永久磁石
ロータの回転中から袋状部材の側面内側までの内
径距離ｄより大きくすることにより、永久磁石ロ
ータを袋状部材に当接させて永久磁石ロータを確
実に停止させることができるためロータリ弁体の
停止位置精度が向上する。
ロータの最外端面までの外径距離Ｄが、永久磁石
ロータの回転中から袋状部材の側面内側までの内
径距離ｄより大きくすることにより、永久磁石ロ
ータを袋状部材に当接させて永久磁石ロータを確
実に停止させることができるためロータリ弁体の
停止位置精度が向上する。
第１図は本発明の一実施例を示すロータリ弁切
換装置の縦断面図、第２図は第１図における−
線に沿う断面図、第３図は作動の説明に供する
図、第４図はシールキヤツプ部品図である。 １……ケース、２……励磁コイル、３……固定
磁極、６……永久磁石ロータ、７……出力軸、７
ａ……ロータリ弁体、１２……シールキヤツプ
（袋状部材）、２０……ハウジング、２０ａ……流
入ポート、２０ｂ……流出ポート。
換装置の縦断面図、第２図は第１図における−
線に沿う断面図、第３図は作動の説明に供する
図、第４図はシールキヤツプ部品図である。 １……ケース、２……励磁コイル、３……固定
磁極、６……永久磁石ロータ、７……出力軸、７
ａ……ロータリ弁体、１２……シールキヤツプ
（袋状部材）、２０……ハウジング、２０ａ……流
入ポート、２０ｂ……流出ポート。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ハウジングに形成される流入・流出ポート
と、ハウジング内に回転自在に収納されて前記流
入・流出ポートを切換えるロータリ弁体と、 前記ハウジングと固定されるケース内に設けら
れる固定磁極と、 この固定磁極を励磁する励磁コイルと、 前記励磁コイルと一体に形成された出力軸と、 前記固定磁極の内側に回転自在に支持されて、
前記出力軸を介して前記ロータリ弁体を回転駆動
する永久磁石ロータと、 前記ケースもしくはハウジングに開口端が固定
されて、前記固定磁極の内側にて前記永久磁石ロ
ータを覆うとともに液体が漏れないよう設けられ
る袋状部材と、 前記ロータリ弁体および出力軸に設けられ、前
記袋状部材によつて区画される空間と、上記流入
ポートとを連通するバランス通路とを具備し、 前記永久磁石ロータの回転中心から前記永久磁
石ロータの最外端面までの外径距離Ｄが、前記永
久磁石ロータの回転中心から前記袋状部材の側面
内側までの内径距離ｄより大きく構成されている
ことを特徴とするロータリ弁切換装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59276893A JPS61153075A (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | ロ−タリ弁切換装置 |
| EP85309470A EP0188921B1 (en) | 1984-12-26 | 1985-12-23 | A combined torque motor and rotary flow control valve unit |
| DE8585309470T DE3574316D1 (en) | 1984-12-26 | 1985-12-23 | A combined torque motor and rotary flow control valve unit |
| US06/812,323 US4647010A (en) | 1984-12-26 | 1985-12-23 | Combined torque motor and rotary flow control valve unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59276893A JPS61153075A (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | ロ−タリ弁切換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61153075A JPS61153075A (ja) | 1986-07-11 |
| JPH0565749B2 true JPH0565749B2 (ja) | 1993-09-20 |
Family
ID=17575861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59276893A Granted JPS61153075A (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | ロ−タリ弁切換装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4647010A (ja) |
| EP (1) | EP0188921B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61153075A (ja) |
| DE (1) | DE3574316D1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2625382A1 (fr) * | 1987-12-23 | 1989-06-30 | Aerospatiale | Butee a verrouillage magnetique |
| US5039061A (en) * | 1990-01-26 | 1991-08-13 | John H. Carter Co., Inc. | Magnetically actuated linear valve operator and method |
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