(57)【要約】【課題】弁室の内部に配置される内側磁石と弁室の外部に配置される外側磁石との間の磁気的吸引力を利用して弁体を移動させるバルブ装置において、装置を小型化することが可能なバルブ装置を提供する。【解決手段】バルブ装置１は、内部に弁室が形成されるケース体７と、弁室に通じる流出部を開閉するための弁体と内側磁石とを有し弁室の内部に配置される内部移動体と、内側磁石との間で磁気的吸引力が作用する外側磁石を有し弁室の外部に配置される外部移動体９と、駆動用コイルまたは駆動用磁石の一方を有するステータ３３と、駆動用コイルまたは駆動用磁石の他方を有しステータ３３に対して相対回動可能なロータ３２とを備えている。このバルブ装置１では、ロータ３２が回動すると外部移動体９が略直線状に移動し、外部移動体９が略直線状に移動すると、内側磁石と外側磁石との間の磁気的吸引力で内部移動体が略直線状に移動して、流出部を弁体が開閉する。【選択図】図１
2011231812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に弁室が形成されるとともに前記弁室に流入する流体が通過する流入部と前記弁室から流出する前記流体が通過する流出部とが形成されるケース体と、前記流入部または前記流出部を開閉するための弁体と内側磁石とを有し前記弁室の内部に配置される内部移動体と、前記内側磁石との間で磁気的吸引力が作用する外側磁石を有し前記弁室の外部に配置される外部移動体と、駆動用コイルまたは駆動用磁石の一方を有するステータと、前記駆動用コイルまたは前記駆動用磁石の他方を有し前記ステータに対して相対回動可能なロータとを備え、
前記内部移動体と前記外部移動体とは、前記流入部または前記流出部の開閉方向に略直線状に移動可能であり、
前記ロータと前記外部移動体とは、前記ロータが回動すると前記外部移動体が略直線状に移動するように連結され、
前記外部移動体が略直線状に移動すると、前記内側磁石と前記外側磁石との間の磁気的吸引力で前記内部移動体が略直線状に移動して、前記流入部または前記流出部を前記弁体が開閉することを特徴とするバルブ装置。
【請求項２】
前記ロータは、前記駆動用磁石を備え、
前記ステータは、前記駆動用磁石の外周面に対向するように配置される複数の極歯と、筒状に巻回され複数の前記極歯の外周側に配置される前記駆動用コイルとを備えることを特徴とする請求項１記載のバルブ装置。
【請求項３】
前記駆動用コイルが励磁されていないときに前記ロータに作用するトルクをディテントトルクとし、前記駆動用コイルが励磁されたときに前記駆動用磁石と前記極歯との間に発生する吸引力および／または反発力に基づいて前記ロータに作用するトルクを励磁トルクとすると、
前記ディテントトルクが前記ロータの回動方向の一方向へ作用し、かつ、前記ディテントトルクと前記励磁トルクとの和が前記ロータの回動方向の他方向へ作用する範囲で前記ロータが回動するように、前記ロータの回動範囲が規制されていることを特徴とする請求項２記載のバルブ装置。
【請求項４】
前記ロータの回動方向の一方向へ前記ロータを付勢する付勢機構を備え、
前記駆動用コイルが励磁されていないときに前記ロータに作用するトルクをディテントトルクとし、前記付勢機構の付勢力に基づいて前記ロータに作用するトルクを付勢トルクとし、前記駆動用コイルが励磁されたときに前記駆動用磁石と前記極歯との間に発生する吸引力および／または反発力に基づいて前記ロータに作用するトルクを励磁トルクとすると、
前記ディテントトルクと前記付勢トルクとの和が前記ロータの回動方向の一方向へ作用し、かつ、前記ディテントトルクと前記付勢トルクと前記励磁トルクとの和が前記ロータの回動方向の他方向へ作用する範囲で前記ロータが回動するように、前記ロータの回動範囲が規制されていることを特徴とする請求項２記載のバルブ装置。
【請求項５】
前記駆動用コイルが励磁されていないときに、前記流入部または前記流出部を前記弁体が閉鎖していることを特徴とする請求項３または４記載のバルブ装置。
【請求項６】
前記外部移動体の移動範囲を規制する規制部材を備え、
前記外部移動体の移動範囲が規制されることで前記ロータの回動範囲が規制されていることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載のバルブ装置。
【請求項７】
前記流入部または前記流出部を前記弁体が閉鎖しているときに、前記内部移動体は、前記外部移動体との間で作用する磁気的吸引力によって前記弁体が前記流入部または前記流出部を閉鎖する方向へ付勢されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のバブル装置。
【請求項８】
前記弁体は、前記流出部を開閉することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のバルブ装置。
【請求項９】
前記内側磁石は、略直方体状に形成されるとともに、前記内側磁石の互いに略平行な２つの側面が異なる磁極となるように着磁され、
前記外部移動体は、前記内側磁石の２つの側面のそれぞれに対向する略板状の前記外側磁石を備えることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のバルブ装置。
【請求項１０】
前記外部移動体と前記ロータとを連結する連結機構を備え、
前記連結機構は、前記ロータの動力を減速して前記外部移動体へ伝達することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のバルブ装置。
【請求項１１】
前記連結機構は、前記ロータに係合するロータ側係合部と前記外部移動体に係合する移動体側係合部とを有し前記ステータに回動可能に支持される連結部材を備えることを特徴とする請求項１０記載のバルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の流れを制御するためのバルブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、流体の流れを制御するためのバルブ装置として、弁室の内部に配置される可動部材に取り付けられた弁体によって、弁口を開閉するバルブ装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のバルブ装置では、可動部材は、従動側永久磁石を備えており、弁室の外部に配置される駆動側永久磁石と従動側永久磁石との間には、磁気的吸引力が生じている。また、駆動側永久磁石は、駆動体に保持されており、駆動体は、円筒状の駆動空間内に配置されている。駆動空間は、駆動体の上方の上部室と、駆動体の下方の下部室とに仕切られており、上部室または下部室に供給される圧縮エアによって駆動体が直線状に移動する。このバルブ装置では、圧縮エアによって駆動体が直線状に移動すると、駆動側永久磁石と従動側永久磁石との間に生じる磁気的吸引力によって、可動部材が直線状に移動して、弁体が弁口を開閉する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２６１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のバルブ装置では、圧縮エアによって駆動体を駆動しているため、駆動体を駆動するのにコンプレッサーや配管等を含む各種のエア機器が必要になる。したがって、このバルブ装置では、装置が大型化する。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、弁室の内部に配置される内側磁石と弁室の外部に配置される外側磁石との間の磁気的吸引力を利用して弁体を移動させるバルブ装置において、装置を小型化することが可能なバルブ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明のバルブ装置は、内部に弁室が形成されるとともに弁室に流入する流体が通過する流入部と弁室から流出する流体が通過する流出部とが形成されるケース体と、流入部または流出部を開閉するための弁体と内側磁石とを有し弁室の内部に配置される内部移動体と、内側磁石との間で磁気的吸引力が作用する外側磁石を有し弁室の外部に配置される外部移動体と、駆動用コイルまたは駆動用磁石の一方を有するステータと、駆動用コイルまたは駆動用磁石の他方を有しステータに対して相対回動可能なロータとを備え、内部移動体と外部移動体とは、流入部または流出部の開閉方向に略直線状に移動可能であり、ロータと外部移動体とは、ロータが回動すると外部移動体が略直線状に移動するように連結され、外部移動体が略直線状に移動すると、内側磁石と外側磁石との間の磁気的吸引力で内部移動体が略直線状に移動して、流入部または流出部を弁体が開閉することを特徴とする。
【０００７】
本発明のバルブ装置では、ステータに対して相対回動可能なロータに外側磁石を有する外部移動体が連結されており、ロータが回動すると外部移動体が略直線状に移動する。また、本発明では、外部移動体が略直線状に移動すると、内側磁石と外側磁石との間の磁気的吸引力で内部移動体が略直線状に移動して、流入部または流出部を弁体が開閉する。そのため、本発明では、外部移動体を駆動するためのエア機器が不要となり、装置を小型化することが可能になる。
【０００８】
また、本発明では、ロータを回動させることで弁体を移動させているため、ロータの回動量を大きくすれば、弁体の移動量を大きくすることが可能になる。すなわち、弁体の移動方向において、駆動用コイルおよび駆動用磁石を大型化しなくても、弁体の移動量を大きくすることが可能になる。したがって、本発明では、弁体の移動量を大きくしても、弁体の移動方向において、装置を小型化することが可能になる。
【０００９】
本発明において、ロータは、駆動用磁石を備え、ステータは、駆動用磁石の外周面に対向するように配置される複数の極歯と、筒状に巻回され複数の極歯の外周側に配置される駆動用コイルとを備えることが好ましい。すなわち、駆動用磁石と駆動用コイルとが径方向で対向するように配置されていることが好ましい。このように構成すると、ロータの軸方向において、駆動用磁石と駆動用コイルとが対向するように配置されている場合と比較して、駆動用磁石と駆動用コイルとの距離を一定に保ちやすくなる。したがって、ロータの回動を安定させやすくなる。
【００１０】
本発明において、駆動用コイルが励磁されていないときにロータに作用するトルクをディテントトルクとし、駆動用コイルが励磁されたときに駆動用磁石と極歯との間に発生する吸引力および／または反発力に基づいてロータに作用するトルクを励磁トルクとすると、ディテントトルクがロータの回動方向の一方向へ作用し、かつ、ディテントトルクと励磁トルクとの和がロータの回動方向の他方向へ作用する範囲でロータが回動するように、ロータの回動範囲が規制されていることが好ましい。
【００１１】
このように構成すると、駆動用コイルが励磁されていないときには、ロータを、その回動方向の一方向端で停止させ、また、駆動用コイルが励磁されると、ロータを、その回動方向の他方向へ回動させることが可能になる。したがって、駆動用コイルが励磁されていないときのロータの停止位置を一定にすることが可能になる。その結果、バルブ装置の使用開始時にロータを原点復帰させる等の初期設定動作が不要になり、バルブ装置の使用開始に要する時間を短縮することが可能になる。
【００１２】
また、本発明において、バルブ装置は、ロータの回動方向の一方向へ前記ロータを付勢する付勢機構を備え、駆動用コイルが励磁されていないときにロータに作用するトルクをディテントトルクとし、付勢機構の付勢力に基づいてロータに作用するトルクを付勢トルクとし、駆動用コイルが励磁されたときに駆動用磁石と極歯との間に発生する吸引力および／または反発力に基づいてロータに作用するトルクを励磁トルクとすると、ディテントトルクと付勢トルクとの和がロータの回動方向の一方向へ作用し、かつ、ディテントトルクと付勢トルクと励磁トルクとの和がロータの回動方向の他方向へ作用する範囲でロータが回動するように、ロータの回動範囲が規制されていても良い。
【００１３】
このように構成すると、駆動用コイルが励磁されていないときには、ロータを、その回動方向の一方向端で停止させ、また、駆動用コイルが励磁されると、ロータを、その回動方向の他方向へ回動させることが可能になる。したがって、駆動用コイルが励磁されていないときのロータの停止位置を一定にすることが可能になる。その結果、バルブ装置の使用開始時にロータを原点復帰させる等の初期設定動作が不要になり、バルブ装置の使用開始に要する時間を短縮することが可能になる。また、このように構成すると、ディテントトルクと付勢トルクとの和がロータの回動方向の一方向へ作用していれば、駆動用コイルが励磁されていないときのロータの停止位置を一定にすることが可能になるため、付勢トルクを利用して、ロータの回動範囲を広げることが可能になる。
【００１４】
本発明において、駆動用コイルが励磁されていないときに、流入部または流出部を弁体が閉鎖していることが好ましい。このように構成すると、停電等の不測の電源遮断が生じても、流入部または流出部を閉鎖状態に保つことが可能になる。したがって、停電等の不測の電源遮断が生じても、流体の漏れを防止することが可能になる。
【００１５】
本発明において、バルブ装置は、外部移動体の移動範囲を規制する規制部材を備え、外部移動体の移動範囲が規制されることでロータの回動範囲が規制されていることが好ましい。このように構成すると、ロータの回動範囲が直接、規制される場合と比較して、流入部または流出部を弁体が確実に閉鎖する位置まで内部移動体が移動するように、外部移動体を移動させることが可能になる。
【００１６】
本発明において、流入部または流出部を弁体が閉鎖しているときに、内部移動体は、外部移動体との間で作用する磁気的吸引力によって弁体が流入部または流出部を閉鎖する方向へ付勢されていることが好ましい。このように構成すると、弁体によって流入部または流出部を確実に閉鎖することが可能になる。
【００１７】
本発明において、弁体は、流出部を開閉することが好ましい。このように構成すると、流入部から流入する流体の圧力（背圧）を利用して、弁体によって流入部または流出部を確実に閉鎖することが可能になる。
【００１８】
本発明において、内側磁石は、略直方体状に形成されるとともに、内側磁石の互いに略平行な２つの側面が異なる磁極となるように着磁され、外部移動体は、内側磁石の２つの側面のそれぞれに対向する略板状の外側磁石を備えることが好ましい。このように構成すると、内側磁石と外側磁石との対向方向に直交する方向において、内側磁石と対向するように外側磁石が配置されないため、内側磁石と外側磁石との対向方向に直交する方向でバルブ装置を小型化することが可能になる。
【００１９】
本発明において、バルブ装置は、外部移動体とロータとを連結する連結機構を備え、連結機構は、ロータの動力を減速して外部移動体へ伝達することが好ましい。このように構成すると、駆動用磁石や駆動用コイルを小型化しても外部移動体の駆動力を確保することが可能になる。したがって、バルブ装置を小型化することが可能になる。
【００２０】
本発明において、連結機構は、ロータに係合するロータ側係合部と外部移動体に係合する移動体側係合部とを有しステータに回動可能に支持される連結部材を備えることが好ましい。このように構成すると、比較的簡易な構成で、ロータの動力を減速して外部移動体へ伝達することが可能になる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明では、弁室の内部に配置される内側磁石と弁室の外部に配置される外側磁石との間の磁気的吸引力を利用して弁体を移動させるバルブ装置を小型化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態にかかるバルブ装置の斜視図である。
【図２】図１に示すバルブ機構とバルブ駆動機構とを分解した状態を示す分解斜視図である。
【図３】図１に示すバルブ機構の内部移動体および外部移動体の分解斜視図である。
【図４】図１に示すバルブ機構の内部構造を説明するための断面図である。
【図５】図４のＥ−Ｅ断面の断面図である。
【図６】図２のＦ−Ｆ断面の断面図である。
【図７】図１に示すバルブ駆動機構の分解斜視図である。
【図８】図１に示すバルブ駆動機構におけるロータの回動角度と極歯に対する駆動用磁石の配置との関係を説明するための平面図である。
【図９】図１に示すバルブ駆動機構におけるロータの回動角度とロータに作用するトルクとの関係を説明するためのグラフである。
【図１０】図１に示すバルブ装置の動作を説明するための平面図であり、（Ａ）は弁体が流出口を閉鎖している状態を示す図、（Ｂ）は弁体が流出口を開放している状態を示す図である。
【図１１】図１に示すバルブ機構の動作を説明するための図であり、（Ａ）は弁体が流出口を閉鎖している状態を示す図、（Ｂ）は外部移動体の移動に伴って内部移動体が開位置に向かって移動を開始する状態を示す図、（Ｃ）は弁体が流出口を開放している状態を示す図である。
【図１２】図１に示すバルブ駆動機構の変形例１を説明するための分解斜視図である。
【図１３】図１２に示す伝達板を下側から示す斜視図である。
【図１４】変形例１のバルブ駆動機構におけるロータの回動角度とロータに作用するトルクとの関係を説明するためのグラフである。
【図１５】図１に示すバルブ駆動機構の変形例２を説明するための分解斜視図である。
【図１６】変形例２にかかるバルブ駆動機構の断面図である。
【図１７】変形例２のバルブ駆動機構におけるロータの回動角度とロータに作用するトルクとの関係を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００２４】
（バルブ装置の概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかるバルブ装置１の斜視図である。図２は、図１に示すバルブ機構２とバルブ駆動機構３とを分解した状態を示す分解斜視図である。
【００２５】
本形態のバルブ装置１は、流体の流れを制御するための装置であり、図１に示すように、扁平形状に形成されている。このバルブ機構１は、非常に小さくかつ薄く形成されており、たとえば、その縦幅および横幅は１０ｍｍ〜２０ｍｍ程度であり、その厚さは２ｍｍ程度である。図１、図２に示すように、バルブ装置１は、流体の流路を開閉するバルブ機構２と、バルブ機構２を駆動するバルブ駆動機構３と、バルブ機構２とバルブ駆動機構３とを連結する連結部材４とを備えている。
【００２６】
以下の説明では、図１等に示すように、互いに直交する３方向のそれぞれをＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向とし、Ｘ方向を前後方向、Ｙ方向を左右方向、Ｚ方向を上下方向とする。また、図１等のＸ１方向側を「前」側、Ｘ２方向側を「後（後ろ）」側、Ｙ１方向側を「右」側、Ｙ２方向側を「左」側、Ｚ１方向側を「上」側、Ｚ２方向側を「下」側とする。本形態では、バルブ装置１の扁平方向と上下方向とが略一致している。
【００２７】
（バルブ機構の構成）
図３は、図１に示すバルブ機構２の内部移動体８および外部移動体９の分解斜視図である。図４は、図１に示すバルブ機構２の内部構造を説明するための断面図である。図５は、図４のＥ−Ｅ断面の断面図である。
【００２８】
バルブ機構２は、図２〜図５に示すように、内部に弁室６が形成されるケース体７と、弁室６の内部に配置され前後方向へ移動可能な内部移動体８と、弁室６の外部に配置され前後方向へ移動可能な外部移動体９とを備えている。
【００２９】
ケース体７は、非磁性材料で形成されている。このケース体７は、図２に示すように、流体が流入する流入管１１と、流体が流出する流出管１２ａと一体で形成されたキャップ部材１２とを備えている。流入管１１は、ケース体７の本体部分と一体で形成され、ケース体７の後面側に配置されている。キャップ部材１２は、ケース体７の本体部分と別体で形成され、流出管１２ａがケース体７の前面側に配置されるように、ケース体７の本体部分に固定されている。このように、本形態では、前側に向かってケース体７の内部を流体が流れるようになっている。
【００３０】
図４に示すように、弁室６の後面側には、弁室６に流入する流体が通過する流入部としての流入口１４が形成されている。弁室６の前面側には、弁室６から流出する流体が通過する流出部としての流出口１５が形成されている。本形態では、キャップ部材１２は、弁室６の前端側を塞ぐようにケース体７の本体部分に固定されており、キャップ部材１２の後端面１２ｂに流出口１５が形成されている。流出口１５の径は、流入口１４の径よりも小さくなっている。
【００３１】
ケース体７には、外部移動体９の一部が配置される２個の配置孔７ａが上下方向に貫通するように形成されている。具体的には、配置孔７ａは、弁室６の左右両側に形成されている。すなわち、弁室６の左右の壁面の一部を構成する側壁部７ｂの外側に配置孔７ａが形成されている。また、配置孔７ａは、上下方向から見たときの形状が前後方向に細長い長方形状となるように形成されている。
【００３２】
内部移動体８は、流出口１５を開閉するための弁体１７と、２個の内側磁石１８、１９と、内側磁石１８、１９を保持する磁石保持部材２０とを備えており、全体として、前後方向に細長い略長方体状に形成されている。
【００３３】
磁石保持部材２０は、非磁性材料で形成されている。また、磁石保持部材２０は、底部２０ａを有する四角筒状に形成されている。この磁石保持部材２０は、底部２０ａが弁室６の後面側に配置されるように、弁室６の内部に配置されている。弁体１７は、ゴム等の弾性部材で形成されている。また、弁体１７は、前後方向に細長い直方体状に形成されている。内側磁石１８、１９は、永久磁石であり、前後方向に細長い直方体状に形成されている。また、内側磁石１８、１９は同形状に形成されている。本形態では、Ｙ方向とＺ方向とから形成されるＹＺ平面に平行な弁体１７の断面および内側磁石１８、１９の断面は、略正方形状に形成されるとともに、同じ形状となっている。
【００３４】
内側磁石１８、１９は、磁石保持部材２０の底部２０ａ側からこの順番で磁石保持部材２０の内部に挿入されている。具体的には、内側磁石１８の後端面と底部２０ａの前面とが当接し、内側磁石１８の前端面と内側磁石１９の後端面とが当接するように、内側磁石１８、１９は、磁石保持部材２０の内部に挿入されている。
【００３５】
磁石保持部材２０の内部の、内側磁石１９の前側には、弁体１７の後端側が挿入されており、内側磁石１８、１９は、弁体１７および磁石保持部材２０によって形成される密閉空間に配置されている。すなわち、弁体１７は、磁石保持部材２０の内部へ流体が浸入するのを防止する封止部材としての機能を果たしている。弁体１７は、その前端側が磁石保持部材２０の前端よりも前側へ突出するように、かつ、弁体１７の後端面と内側磁石１９の前端面とが当接するように、磁石保持部材２０の内部に挿入されている。
【００３６】
内側磁石１８、１９は、左右の両側面が互いに異なる磁極となるように着磁されている。また、内側磁石１８の右側面と内側磁石１９の右側面とが異なる磁極となるように（すなわち、内側磁石１８の左側面と内側磁石１９の左側面とが異なる磁極となるように）、内側磁石１８、１９は着磁されている。たとえば、図４に示すように、内側磁石１８は、右側面がＮ極、左側面がＳ極となるように着磁され、内側磁石１９は、右側面がＳ極、左側面がＮ極となるように着磁されている。
【００３７】
内部移動体８は、前後方向に移動可能となっている。すなわち、内部移動体８は、流出口１５の開閉方向へ移動可能となっている。具体的には、キャップ部材１２の後端面１２ｂに弁体１７が当接して流出口１５を閉鎖する閉位置と、弁室６の後面側に形成される当接部７ｃに磁石保持部材２０の底部２０ａの後面が当接して流出口１５が開放される開位置との間で、内部移動体８は略直線状に移動可能となっている。
【００３８】
本形態では、図５に示すように、前後方向から見たときの弁室６の形状は、略八角形状となっており、弁室６の四隅には、上下方向に対して傾斜する４つの傾斜面６ａが形成されている。図５に示すように、内部移動体８の四隅のそれぞれが４つの傾斜面６ａのそれぞれに当接しており、内部移動体８は、傾斜面６ａに沿って前後方向に移動可能となっている。
【００３９】
外部移動体９は、４個の外側磁石２２〜２５と、外側磁石２２〜２５を保持する磁石保持部材２６とを備えている。
【００４０】
外側磁石２２〜２５は、永久磁石であり、長方形の板状に形成されている。また、外側磁石２２〜２５は同形状に形成されている。本形態では、前後方向における外側磁石２２〜２５の長さと、前後方向における内側磁石１８、１９の長さとが略等しくなっている。
【００４１】
外側磁石２２〜２５は、ケース体７の配置孔７ａの中に配置されている。すなわち、外側磁石２２〜２５は、内部移動体８の左右両側に配置されている。具体的には、外側磁石２２、２３は、内側磁石１８、１９の右側面と対向するように配置され、外側磁石２４、２５は、内側磁石１８、１９の左側面と対向するように配置されている。また、外側磁石２２の前端面と外側磁石２３の後端面とが当接し、外側磁石２４の前端面と外側磁石２５の後端面とが当接するように、外側磁石２２〜２５は、磁石保持部材２６を構成する後述の磁石保持部２６ａに固定されている。
【００４２】
外側磁石２２〜２５は、左右の両側面が互いに異なる磁極となるように着磁されている。また、外側磁石２２の左側面と外側磁石２３の左側面とが異なる磁極となるように（すなわち、外側磁石２２の右側面と外側磁石２３の右側面とが異なる磁極となるように）、外側磁石２２、２３は着磁され、外側磁石２４の右側面と外側磁石２５の右側面とが異なる磁極となるように（すなわち、外側磁石２４の左側面と外側磁石２５の左側面とが異なる磁極となるように）、外側磁石２４、２５は着磁されている。
【００４３】
具体的には、外側磁石２２の左側面と内側磁石１８の右側面とが異なる磁極となり、外側磁石２３の左側面と内側磁石１９の右側面とが異なる磁極となるように、外側磁石２２、２３は着磁され、外側磁石２４の右側面と内側磁石１８の左側面とが異なる磁極となり、外側磁石２５の右側面と内側磁石１９の左側面とが異なる磁極となるように、外側磁石２４、２５は着磁されている。すなわち、外側磁石２２の左側面と内側磁石１８の右側面との間、外側磁石２３の左側面と内側磁石１９の右側面との間、外側磁石２５の右側面と内側磁石１９の左側面との間、および、外側磁石２５の右側面と内側磁石１９の左側面との間に磁気的吸引力が作用するように、外側磁石２２〜２５は着磁されている。たとえば、図４に示すように、外側磁石２２、２４は、右側面がＮ極、左側面がＳ極となるように着磁され、外側磁石２３、２５は、右側面がＳ極、左側面がＮ極となるように着磁されている。
【００４４】
磁石保持部材２６は、軟磁性材料で形成されている。この磁石保持部材２６は、外側磁石２２〜２５を保持する２個の磁石保持部２６ａと、２個の磁石保持部２６ａを連結する連結部２６ｂとを備えており、全体として、下端側が開口する略角溝形状に形成されている。磁石保持部２６ａは、外側磁石２２〜２５の左右方向の外側面および上下両端面を覆う角溝形状に形成されており、ケース体７の配置孔７ａの中に配置されている。この磁石保持部２６ａは、外側磁石２２〜２５のバックヨークとしての機能を果たしている。連結部２６ｂは、平板状に形成されている。連結部２６ｂの上面は、磁石保持部２６ａの上端面よりも上側へ突出しており、連結部２６ｂの下面側は、後述のガイド部２７に係合している。
【００４５】
連結部２６ｂの前端側の右側面には、上方向に向かって立ち上がる板状の立上部２６ｃと、立上部２６ｃの上端から右方向に向かって延びる平板状の係合部２６ｄとが形成されている。係合部２６ｄには、連結部材４に固定される後述の係合ピン４８が係合する係合溝２６ｅが形成されている。係合溝２６ｅは、係合部２６ｄの右端から左方向に向かって直線状に形成されている。
【００４６】
図５に示すように、弁室６の上壁面の一部を構成する上壁部７ｄと、２個の側壁部７ｂの上端側とによって、外部移動体９を前後方向に案内するガイド部（ガイドレール）２７が構成されており、連結部２６ｂの下面側は、ガイド部２７に係合している。本形態では、外部移動体９は、ガイド部２７に沿って前後方向へ移動可能となっている。
【００４７】
具体的には、ケース体７の配置孔７ａの前側面７ｅ（図４参照）に外側磁石２３、２５および磁石保持部２６ａの前端面が当接する位置と、配置孔７ａの後側面７ｆ（図４参照）に外側磁石２２、２４および磁石保持部２６ａの後端面が当接する位置との間で、外部移動体９は略直線状に移動可能となっている。また、外部移動体９の移動可能な範囲は、内部移動体８の移動可能な範囲よりも広くなっている。具体的には、外部移動体９は、内部移動体８が閉位置にあるときの内側磁石１９の前端面よりも外側磁石２３、２５の前端面が前側に配置される位置まで移動可能となっており、かつ、内部移動体８が開位置にあるときの内側磁石１８の後端面よりも外側磁石２２、２４の後端面が後ろ側に配置される位置まで移動可能となっている。なお、本形態のケース体７は、外部移動体９の移動範囲を規制する規制部材である。
【００４８】
上述のように、本形態では、内部移動体８は、傾斜面６ａに沿って前後方向に移動可能となっている。また、外部移動体９は、ガイド部２７に沿って前後方向へ移動可能となっている。そのため、内部移動体８および外部移動体９が前後方向へ移動しても、内側磁石１８、１９の右側面と外側磁石２２、２３の左側面との距離、および、内側磁石１８、１９の左側面と外側磁石２４、２５の右側面との距離を適切に保つことができる。したがって、内部移動体８および外部移動体９が前後方向へ移動しても、内側磁石１８、１９と外側磁石２２〜２５との間に適切な磁気的吸引力を発生させることができる。
【００４９】
また、本形態では、内部移動体８は、傾斜面６ａに沿って前後方向に移動可能となっているため、内部移動体８が前後方向へ移動しても、内部移動体８の上下左右の側面と弁室６の内周面との間に一定の隙間を確保することができる。すなわち、内部移動体８が前後方向へ移動しても、内部移動体８の上下左右の側面と弁室６の内周面との間に適切な流体の流路を確保することができ、バルブ機構２の流量性能を高めることが可能になる。
【００５０】
（バルブ駆動機構の構成）
図６は、図２のＦ−Ｆ断面の断面図である。図７は、図１に示すバルブ駆動機構３の分解斜視図である。
【００５１】
バルブ駆動機構３は、ロータリーアクチュエータである。また、バルブ駆動機構３は、いわゆる単相構造のクローポール型のアクチュエータである。このバルブ駆動機構３は、図２、図６に示すように、ロータ３２と、ステータ３３とを備えている。ロータ３２は、ステータ３３に対して相対回動可能となっている。
【００５２】
ロータ３２は、図６、図７に示すように、駆動用磁石３４と、回転軸３５とを備えている。駆動用磁石３４は、円筒状に形成されている。この駆動用磁石３４は、円筒状に形成されたスリーブ３６を介して回転軸３５に固定されている。すなわち、回転軸３５の外周面にスリーブ３６の内周面が固定されており、スリーブ３６の外周面に駆動用磁石３４の内周面が固定されている。回転軸３５は、上下方向を軸方向として配置されている。回転軸３５の一端側（下端側）は、軸受３７に回転可能に支持されている。軸受３７は、ステータ３３が固定されるベース板（図示省略）に固定されている。また、回転軸３５の他端（上端）には、連結部材４を介してバルブ機構２にロータ３２の動力を伝達するための伝達板３８が固定されている。
【００５３】
駆動用磁石３４の外周面は、４極に着磁されている。具体的には、駆動用磁石３４の外周面は、９０°ピッチでＮ極とＳ極とに交互に着磁されている。伝達板３８は、全体として略円板状に形成されている。伝達板３８には、連結部材４に固定される後述の係合ピン４９が係合する係合溝３８ａが伝達板３８の外周端から径方向内側に向かって直線状に形成されている。
【００５４】
ステータ３３は、駆動用コイル４１と、駆動用コイル４１が巻回されるボビン４２と、ステータコア４３と、ステータケース４４とを備えている。ボビン４２は、絶縁性を有する樹脂材料で形成されるとともに、上下の両端に円板状の鍔部４２ａを有する円筒状に形成されている。２個の鍔部４２ａの間には、駆動用コイル４１が巻回されている。すなわち、駆動用コイル４１は、略円筒状に巻回されている。駆動用コイル４１を構成する導線の端部は、端子４５に電気的に接続されている。
【００５５】
ステータコア４３は、軟磁性材料で形成されている。また、ステータコア４３は、円板状に形成された底部４３ａと円筒状に形成された筒部４３ｂとを備える略有底円筒状に形成されている。上側に配置される底部４３ａの中心部には、上下方向に貫通する貫通孔４３ｃが形成されている。また、底部４３ａの左端側には、円柱状の固定ピン４６が上側へ突出するように固定されている。
【００５６】
底部４３ａの内周側には、下側へ向かって立ち上がる２本の極歯４３ｄが形成されている。具体的には、貫通孔４３ｃの縁には、底部４３ａの中心に向かってわずかに突出する突出部４３ｅが形成されており、突出部４３ｅの径方向内側端から極歯４３ｄが下側へ延びるように形成されている。突出部４３ｅは、極歯４３ｄの根本部分を構成している。２本の極歯４３ｄは、１８０°ピッチで形成されている。また、極歯４３ｄの、駆動用磁石３４との対向面は略矩形状に形成されている。
【００５７】
ステータケース４４は、軟磁性材料で形成されている。また、ステータケース４４は、略正方形の板状に形成されている。ステータケース４４の中心には、上下方向に貫通する貫通孔４４ｃが形成されている。また、ステータケース４４の内周側には、上側に向かって立ち上がる２本の極歯４４ｄが形成されている。具体的には、貫通孔４４ｃの縁には、ステータケース４４の中心に向かってわずかに突出する突出部４４ｅが形成されており、突出部４４ｅの径方向内側端から極歯４４ｄが上側へ延びるように形成されている。突出部４４ｅは、極歯４４ｄの根本部分を構成している。２本の極歯４４ｄは、１８０°ピッチで形成されている。また、極歯４４ｄの、駆動用磁石３４との対向面は略矩形状に形成されている。本形態では、極歯４３ｄと極歯４４ｄとは、同形状に形成されている。
【００５８】
ステータコア４３とステータケース４４とは、駆動用コイル４１が巻回されたボビン４２を上下方向から挟むように互いに固定されている。また、ステータコア４３とステータケース４４とは、極歯４３ｄと極歯４４ｄとがバルブ駆動機構３の周方向に略９０°ピッチで交互に配置されるように互いに固定されている。また、ステータコア４３とステータケース４４とは、ステータコア４３の筒部４３ｂの下端とステータケース４４の上面とが当接するように互いに固定されており、ステータコア４３とステータケース４４とによって閉じた磁気回路が構成されている。
【００５９】
ステータコア４３とステータケース４４とが固定された状態では、ボビン４２の内周側に、極歯４３ｄ、４４ｄが配置されている。すなわち、駆動用コイル４１は、極歯４３ｄ、４４ｄの外周側に配置されている。また、ロータ３２とステータ３３とが組み合わされた状態では、極歯４３ｄ、４４ｄは、駆動用磁石３４の外周面と所定の隙間を介して対向している。
【００６０】
（連結機構の構成）
連結部材４は、図１、図２に示すように、磁石保持部材２６の係合溝２６ｅに係合する係合ピン４８が固定される第１連結部４ａと、伝達板３８の係合溝３８ａに係合する係合ピン４９が固定される第２連結部４ｂと、第１連結部４ａと第２連結部４ｂとを繋ぐ接続部４ｃとを備えている。
【００６１】
第１連結部４ａは、略長方形の平板状に形成されている。第１連結部４ａには、上下方向に貫通する回動中心孔４ｄが形成されている。回動中心孔４ｄは、第１連結部４ａの中心よりも左側に形成されている。回動中心孔４ｄには、固定ピン４６が挿入されており、連結部材４は、固定ピン４６を中心にして回動する。すなわち、連結部材４は、固定ピン４６を介してステータ３３に回動可能に支持されている。係合ピン４８は、第１連結部４ａの左端側に固定されている。この係合ピン４８は、第１連結部４ａの上側へ突出するように固定されており、下側から係合溝２６ｅに係合している。
【００６２】
第２連結部４ｂは、略扇形の平板状に形成されている。第２連結部４ｂは、第１連結部４ａよりも上側に配置されている。係合ピン４９は、第２連結部４ｂの略中心位置に固定されている。この係合ピン４９は、第２連結部４ｂの下側へ突出するように固定されており、上側から係合溝３８ａに係合している。
【００６３】
接続部４ｃは、第１連結部４ａの右端側から上方向へわずかに立ち上がるように略円弧状に形成されている。接続部４ｃは、第１連結部４ａの右端側と第２連結部４ｂの左端側とを繋いでいる。
【００６４】
本形態では、連結部材４と、固定ピン４６と、係合ピン４８、４９と、係合溝２６ｅ、３８ａとによって、外部移動体９とロータ３２とを連結する連結機構５０が構成されている。また、本形態では、固定ピン４６と係合ピン４８との距離は、固定ピン４６と係合ピン４９との距離よりも短くなっており、ロータ３２の動力は連結機構５０によって減速されて外部移動体９に伝達される。なお、本形態の係合ピン４８は、外部移動体９に係合する移動体側係合部であり、係合ピン４９は、ロータ３２に係合するロータ側係合部である。
【００６５】
ロータ３２が回動して伝達板３８が回動すると、係合溝３８ａに係合する係合ピン４９が移動して、連結部材４は固定ピン４６を中心に回動する。連結部材４が固定ピン４６を中心に回動すると、係合ピン４８が係合する磁石保持部材２６が直線状に移動する。すなわち、ロータ３２が回動すると、外部移動体９が直線状に移動する。
【００６６】
連結機構５０を介してロータ３２が連結される外部移動体９の移動範囲は、上述のように、ケース体７の配置孔７ａの前側面７ｅおよび後側面７ｆによって規制されている。本形態では、外部移動体９の移動範囲が規制されることでロータ３２の回動範囲が規制されている。すなわち、ロータ３２は、外側磁石２３、２５および磁石保持部２６ａの前端面が前側面７ｅに当接する位置と、外側磁石２２、２４および磁石保持部２６ａの後端面が後側面７ｆに当接する位置との間で、回動可能となっている。
【００６７】
（ロータに作用するトルクとロータの回動範囲との関係）
図８は、図１に示すバルブ駆動機構３におけるロータ３２の回動角度と極歯４３ｄ、４４ｄに対する駆動用磁石３４の配置との関係を説明するための平面図である。図９は、図１に示すバルブ駆動機構３におけるロータ３２の回動角度とロータ３２に作用するトルクとの関係を説明するためのグラフである。
【００６８】
以下の説明では、図８における時計回りの回転方向を時計方向ＣＷとし、図８における反時計回りの回転方向を反時計方向ＣＣＷとする。また、時計方向ＣＷでロータ３２に作用するトルクを「正」のトルクとし、反時計方向ＣＣＷでロータ３２に作用するトルクを「負」のトルクとする。また、駆動用コイル４１が励磁されていないとき（駆動用コイル４１に電流が供給されていないとき）にロータ３２に作用するトルクをディテントトルクＴ１とし、駆動用コイル４１が励磁されたとき（駆動用コイル４１に電流が供給されたとき）に駆動用磁石３４と極歯４３ｄ、４４ｄとの間に発生する吸引力および反発力に基づいてロータ３２に作用するトルクを励磁トルクＴ２とし、ディテントトルクＴ１と励磁トルクＴ２との和をホールディングトルクＴ３とする。
【００６９】
上述のように、駆動用磁石３４の外周面は、９０°ピッチでＮ極とＳ極とに交互に着磁されている。また、極歯４３ｄと極歯４４ｄとは、バルブ駆動機構３の周方向に９０°ピッチで交互に配置されている。図８（Ａ）に示すように、バルブ駆動機構３の周方向において、駆動用磁石３４の外周面の各磁極の中心と極歯４３ｄ、４４ｄの中心とが略一致しているときのロータ３２の回動角度を０°とすると、ロータ３２の回動角度が０°であるときのディテントトルクＴ１は０になる。
【００７０】
回動角度０°の位置からロータ３２が反時計方向ＣＣＷに回転すると、ロータ３２の回動角度が約４０°になるまでは（図８（Ｂ）に示す状態になるまでは）、図９に示すように、ロータ３２に正のディテントトルクＴ１が作用する。また、駆動用コイル４１が励磁されて（具体的には、駆動用磁石３４の外周面の各磁極と、各磁極に対向する極歯４３ｄ、４４ｄとが同極になるように、駆動用コイル４１に電流が供給されて）、回動角度０°の位置からロータ３２が反時計方向ＣＣＷに回転すると、ロータ３２の回動角度が約９０°になるまでは、図９に示すように、ロータ３２に負の励磁トルクＴ２が作用する。
【００７１】
本形態では、正のディテントトルクＴ１が常にロータ３２に作用し、かつ、負のホールディングトルクＴ３が常にロータ３２に作用する範囲で、ロータ３２が回動する。すなわち、ディテントトルクＴ１が時計方向ＣＷへ常に作用し、かつ、ホールディングトルクＴ３が反時計方向ＣＣＷへ常に作用する範囲でロータ３２が回動するように、外部移動体９の移動範囲を規制するケース体７の前側面７ｅおよび後側面７ｆによって、ロータ３２の回動範囲が規制されている。
【００７２】
具体的には、回動角度θ１（図８（Ｃ）、図９参照）から回動角度θ１よりも大きな回動角度θ２（図８（Ｄ）、図９参照）の範囲でロータ３２が回動するように、ロータ３２の回動範囲が規制されている。すなわち、図８（Ｃ）に示すように、ロータ３２の回動角度がθ１となるときに、外側磁石２３、２５および磁石保持部２６ａの前端面が前側面７ｅに当接し（図１０（Ａ）参照）、かつ、図８（Ｄ）に示すように、ロータ３２の回動角度がθ２となるときに、外側磁石２２、２４および磁石保持部２６ａの後端面が後側面７ｆに当接している（図１０（Ｂ）参照）。なお、回動角度θ１は、たとえば、１８°程度であり、回動角度θ２は、たとえば、３５°程度である。すなわち、ロータ３２の回動角度は、たとえば、約１７°である。
【００７３】
（バルブ装置の動作）
図１０は、図１に示すバルブ装置１の動作を説明するための平面図であり、（Ａ）は弁体１７が流出口１５を閉鎖している状態を示す図、（Ｂ）は弁体１７が流出口１５を開放している状態を示す図である。図１１は、図１に示すバルブ機構２の動作を説明するための図であり、（Ａ）は弁体１７が流出口１５を閉鎖している状態を示す図、（Ｂ）は外部移動体９の移動に伴って内部移動体８が開位置に向かって移動を開始する状態を示す図、（Ｃ）は弁体１７が流出口１５を開放している状態を示す図である。
【００７４】
上述のように、ロータ３２は、正のディテントトルクＴ１が常にロータ３２に作用し、かつ、負のホールディングトルクＴ３が常にロータ３２に作用する範囲で回動する。そのため、駆動用コイル４１が励磁されていないときには、図１０（Ａ）に示すように、外側磁石２３、２５および磁石保持部２６ａの前端面が前側面７ｅに当接しており、ロータ３２は、回動角度θ１で停止している。
【００７５】
この状態では、図１１（Ａ）に示すように、弁体１７は、キャップ部材１２の後端面１２ｂに当接して流出口１５を閉鎖している。また、この状態では、外側磁石２２、２４の前端面は、内側磁石１８の前端面よりも前側に配置され、外側磁石２３、２５の前端面は、内側磁石１９の前端面よりも前側に配置されている。すなわち、外側磁石２２、２４の磁気中心は、内側磁石１８の磁気中心よりも前側に配置され、外側磁石２３、２５の磁気中心は、内側磁石１９の磁気中心よりも前側に配置されている。
【００７６】
そのため、外側磁石２２、２４と内側磁石１８との間、および、外側磁石２３、２５と内側磁石１９との間の磁気的吸引力によって、内部移動体８は、弁体１７が流出口１５を閉鎖する前方向へ付勢されている。また、上述のように、弁体１７は、弾性材料で形成され、かつ、弁体１７の前端側は、磁石保持部材２０の前端よりも前側へ突出しているため、外側磁石２２、２４と内側磁石１８との間、および、外側磁石２３、２５と内側磁石１９との間の磁気的吸引力によって、図１１（Ａ）に示すように、弁体１７の前端側は前後方向に縮んでいる。また、弁体１７の前端側は、磁石保持部材２０の前端を起点にして左右方向へ広がっている。なお、外側磁石２２、２４の磁気中心は、内側磁石１９の磁気中心よりも後ろ側に配置されており、外側磁石２２、２４と内側磁石１９との磁気的反発力によっても内部移動体８は前方向へ付勢されている。また、内部移動体８は、流入口１４から流入する流体の圧力によって前方向へ付勢されている。
【００７７】
この状態で、駆動用コイル４１が励磁されると、ロータ３２は、回動角度θ２まで反時計方向ＣＣＷへ回動する。ロータ３２が回動すると、ロータ３２に連結された外部移動体９も、図１０（Ｂ）に示すように、外側磁石２３、２５および磁石保持部２６ａの後端面が後側面７ｆに当接するまで直線状に移動する。
【００７８】
外部移動体９が後ろ側へ移動を開始して、図１１（Ｂ）に示すように、前後方向において、外側磁石２２、２４が内側磁石１８と同じ位置まで移動し、外側磁石２３、２５が内側磁石１９と同じ位置まで移動すると、外側磁石２２、２４と内側磁石１８との間、および、外側磁石２３、２５と内側磁石１９との間の磁気的吸引力によって、内部移動体８が後ろ側へ移動を開始し、図１１（Ｃ）に示すように、磁石保持部材２０の底部２０ａがケース体７の当接部７ｃに当接するまで内部移動体８が移動する。また、内部移動体８が後ろ側へ移動すると、弁体１７が流出口１５を開放して、流出管１２ａから流体が流出する。
【００７９】
外側磁石２３、２５および磁石保持部２６ａの後端面が後側面７ｆに当接している状態では、図１１（Ｃ）に示すように、外側磁石２２、２４の磁気中心は、内側磁石１８の磁気中心よりも後ろ側に配置され、外側磁石２３、２５の磁気中心は、内側磁石１９の磁気中心よりも後ろ側に配置されている。そのため、外側磁石２２、２４と内側磁石１８との間、および、外側磁石２３、２５と内側磁石１９との間の磁気的吸引力によって、内部移動体８は、弁体１７が流出口１５を開放する後ろ方向へ付勢されている。
【００８０】
また、この状態で、駆動用コイル４１への電流の供給が停止されると、ディテントトルクＴ１によって、ロータ３２が時計方向ＣＷへ回動し、外部移動体９は、外側磁石２３、２５および磁石保持部２６ａの前端面が前側面７ｅに当接する位置まで移動する。また、内部移動体８は、外側磁石２２、２４と内側磁石１８との間、および、外側磁石２３、２５と内側磁石１９との間の磁気的吸引力によって、弁体１７が流出口１５を閉鎖する位置まで移動する。
【００８１】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、ロータ３２が回動すると外部移動体９が直線状に移動する。また、外部移動体９が移動すると、内部移動体８が直線状に移動して、流出口１５を弁体１７が開閉する。そのため、本形態では、外部移動体９を駆動するためのエア機器は不要であり、装置を小型化することができる。また、本形態では、ロータ３２を回動させることで弁体１７を移動させているため、ロータ３２の回動量を大きくすれば、弁体１７の移動量を大きくすることが可能になる。すなわち、弁体１７の移動方向において、駆動用磁石３４および駆動用コイル４１を大型化しなくても、弁体１７の移動量を大きくすることが可能になる。したがって、本形態では、弁体１７の移動量を大きくしても、前後方向において、装置を小型化することが可能になる。
【００８２】
本形態では、極歯４３ｄ、４４ｄを介して、駆動用磁石３４と駆動用コイル４１とが径方向で対向している。そのため、駆動用磁石と駆動用コイルとが上下方向で対向するようにバルブ駆動機構３が構成される場合と比較して、駆動用磁石３４と駆動用コイル４１との距離を一定に保ちやすくなる。
【００８３】
本形態では、ディテントトルクＴ１が時計方向ＣＷへ常に作用し、かつ、ホールディングトルクＴ３が反時計方向ＣＣＷへ常に作用する範囲でロータ３２が回動するように、ロータ３２の回動範囲が規制されている。そのため、駆動用コイル４１が励磁されていないときには、外側磁石２３、２５および磁石保持部２６ａの前端面が前側面７ｅに当接しており、ロータ３２は、回動角度θ１で停止している。また、駆動用コイル４１が励磁されると、外側磁石２２、２４および磁石保持部２６ａの後端面が後側面７ｆに当接する回動角度θ２まで、ロータ３２は回動する。
【００８４】
このように、本形態では、駆動用コイル４１が励磁されていないときに、外側磁石２３、２５および磁石保持部２６ａの前端面が前側面７ｅに当接しており、弁体１７が流出口１５を閉鎖している。そのため、停電等の不測の電源遮断が生じても、流出口１５を閉鎖状態に保つことが可能になる。したがって、本形態では、停電等の不測の電源遮断が生じても、流体の漏れを防止することが可能になる。
【００８５】
また、本形態では、駆動用コイル４１が励磁されていないときのロータ３２の停止位置を一定にすることができる。そのため、バルブ装置１の使用開始時にロータ３２を原点復帰させる等の初期設定動作が不要になり、バルブ装置１の使用開始に要する時間を短縮することが可能になる。
【００８６】
なお、本形態では、回動角度θ１は、１８°程度であり、回動角度θ２は、３５°程度であるが、本形態では、図９に示すように、ロータ３２の回動角度が約１３°〜約４０°の範囲であれば、ディテントトルクＴ１が時計方向ＣＷへ常に作用し、かつ、ホールディングトルクＴ３が反時計方向ＣＣＷへ常に作用する。したがって、本形態では、回動角度θ１を１３°程度とし、回動角度θ２を４０°程度とするように、前側面７ｅおよび後側面７ｆを形成し、また、連結機構５０の減速比を設定することも可能である。ただし、ロータ３２の動作の安定性を考慮すると、回動角度θ１を１８°程度とし、回動角度θ２を３５°程度とすることが好ましい。
【００８７】
本形態では、内部移動体８を移動させる外部移動体９の移動範囲が規制されることでロータ３２の回動範囲が規制されている。そのため、ロータ３２の回動範囲が直接、規制される場合と比較して、流出口１５を弁体１７が確実に閉鎖する位置まで内部移動体８が移動するように、外部移動体９を移動させることが可能になる。
【００８８】
本形態では、流出口１５を弁体１７が閉鎖しているときに、内部移動体８は、外部移動体９との間で作用する磁気的吸引力によって弁体１７が流出口１５を閉鎖する方向へ付勢されている。また、弁体１７は、弾性材料で形成され、かつ、弁体１７の前端側は、磁石保持部材２０の前端よりも前側へ突出しているため、内部移動体８と外部移動体９との間で作用する磁気的吸引力によって弁体１７の前端側が前後方向に縮んでいる。そのため、弁体１７によって流出口１５を確実に閉鎖することが可能になる。特に本形態では、弁体１７は流出口１５を閉鎖しているため、流入口１４から流入する流体の圧力（背圧）を利用して、弁体１７によって流出口１５を確実に閉鎖することが可能になる。また、本形態では、流出口１５を弁体１７が開放しているときに、内部移動体８は、外部移動体９との間で作用する磁気的吸引力によって弁体１７が流出口１５を開放する方向へ付勢されている。そのため、流出口１５の開放時には、開放状態を確実に維持することが可能になる。
【００８９】
本形態では、外側磁石２２〜２５は、内側磁石１８、１９の左右両側に配置されており、内側磁石１８、１９の上下両側には配置されていない。そのため、上下方向でバルブ機構２を小型化することが可能になる。すなわち、バルブ機構２を薄型化することが可能になる。
【００９０】
本形態では、連結機構５０は、ロータ３２の動力を減速して外部移動体９へ伝達している。そのため、駆動用磁石３４や駆動用コイル４１を小型化しても外部移動体９の駆動力を確保することが可能になる。したがって、バルブ駆動機構３を小型化することが可能になる。また、本形態では、連結部材４を用いて、ロータ３２の動力を減速して外部移動体９へ伝達しているため、比較的簡易な構成で、ロータ３２の動力を減速して外部移動体９へ伝達することができる。
【００９１】
（バルブ駆動機構の変形例１）
図１２は、図１に示すバルブ駆動機構３の変形例１を説明するための分解斜視図である。図１３は、図１２に示す伝達板３８を下側から示す斜視図である。図１４は、変形例１のバルブ駆動機構３におけるロータ３２の回動角度とロータ３２に作用するトルクとの関係を説明するためのグラフである。
【００９２】
バルブ駆動機構３は、ロータ３２を時計方向ＣＷへ付勢する付勢機構を備えていても良い。付勢機構は、たとえば、板バネ５１である。バルブ駆動機構３が板バネ５１を備えている場合には、たとえば、図１２に示すように、ボビン４２の、上側に配置される鍔部４２ａの上面には、板バネ５１の一端が係合する係合突起４２ｂが形成されている。また、図１３に示すように、伝達板３８には、板バネ５１の他端が係合する係合溝３８ｂが形成されている。具体的には、伝達板３８の下面から下方向へ突出する２個の突起３８ｃの間に係合溝３８ｂが形成されている。板バネ５１の付勢力に基づいてロータ３２に作用するトルクを付勢トルクＴ４とすると、回動角度０°の位置からロータ３２が反時計方向ＣＣＷに回転するにしたがって付勢トルクＴ４はしだいに大きくなる。
【００９３】
板バネ５１は、図１２に示すように、係合突起４２ｂに係合される係合部５１ａと、直線状に形成される直線部５１ｂ、５１ｃと、直線部５１ｂ、５１ｃを繋ぐ接続部５１ｄとから構成されている。係合部５１ａは、矩形の渦巻き状に形成されており、その中心に形成される空間が係合突起４２ｂに係合されている。直線部５１ｂは、係合部５１ａからロータ３２の径方向の内側に向かって延びるように形成されている。直線部５１ｃの一端側は、係合溝３８ｂに係合するようになっており、直線部５１ｃは、係合溝３８ｂとの係合部分からロータ３２の径方向の内側に向かって延びるように形成されている。直線部５１ｂの延びる方向と直線部５１ｃの延びる方向とは一致しておらず、直線部５１ｃに対して直線部５１ｂは傾斜している。接続部５１ｄは、ロータ３２に接触しないように（具体的には、回転軸３５に接触しないように）半円弧状に形成されている。このように、板バネ５１は、直線状に形成される直線部５１ｂ、５１ｃと半円弧状に形成される接続部５１ｄとを備え、係合突起４２ｂに係合する係合部５１ａから係合溝３８ｂに係合する直線部５１ｃの一端側までの距離が比較的長くなるように形成されているため、そのバネ定数を小さくすることが可能になっている。
【００９４】
この変形例１にかかるバルブ駆動機構３では、ディテントトルクＴ１と付勢トルクＴ４との和であるトルクＴ５が常に正となり、かつ、ディテントトルクＴ１と励磁トルクＴ２と付勢トルクＴ４との和であるホールディングトルクＴ６が常に負となる範囲でロータ３２が回動する。すなわち、トルクＴ５が時計方向ＣＷへ常に作用し、かつ、ホールディングトルクＴ６が反時計方向ＣＣＷへ常に作用する範囲でロータ３２が回動するように、ロータ３２の回動範囲が規制されている。
【００９５】
具体的には、図１４に示すように、回動角度θ３から回動角度θ３よりも大きな回動角度θ４の範囲でロータ３２が回動するように、ロータ３２の回動範囲が規制されている。すなわち、ロータ３２の回動角度がθ３となるときに、外側磁石２３、２５および磁石保持部２６ａの前端面が前側面７ｅに当接し、かつ、ロータ３２の回動角度がθ４となるときに、外側磁石２２、２４および磁石保持部２６ａの後端面が後側面７ｆに当接するように、前側面７ｅおよび後側面７ｆが形成され、また、連結機構５０の減速比が設定されている。回動角度θ３は、たとえば、２０°程度であり、回動角度θ４は、たとえば、７０°程度である。すなわち、ロータ３２の回動角度は、たとえば、約５０°である。
【００９６】
この変形例１にかかるバルブ駆動機構３では、トルクＴ５が時計方向ＣＷへ常に作用し、かつ、ホールディングトルクＴ６が反時計方向ＣＣＷへ常に作用する範囲でロータ３２が回動するように、ロータ３２の回動範囲が規制されているため、上述した形態と同様に、駆動用コイル４１が励磁されていないときのロータ３２の停止位置を一定にすることができ、停電等の不測の電源遮断が生じても、流体の漏れを防止することが可能になる等の効果を得ることができる。また、変形例１にかかるバルブ駆動機構３では、ディテントトルクＴ１と付勢トルクＴ４との和であるトルクＴ５が時計方向ＣＷへ常に作用していれば、ロータ３２の停止位置を一定にすることができるため、付勢トルクＴ４を利用して、ロータ３２の回動範囲を広げることができる。したがって、外部移動体９の移動範囲を広げることが可能になり、その結果、内部移動体８の移動範囲（すなわち、弁体１７の移動範囲）を広げることが可能になる。あるいは、連結機構５０の減速比を大きくすることが可能になる。
【００９７】
なお、バルブ駆動機構３は、ロータ３２を時計方向ＣＷへ付勢する付勢機構として、板バネ５１に代えて、引張りコイルバネ、圧縮コイルバネまたはネジリコイルバネ等の機械式のバネを備えていても良い。また、バルブ駆動機構３は、ロータ３２を時計方向ＣＷへ付勢する付勢機構として、板バネ５１に代えて、ゴム等の弾性部材を備えていても良い。
【００９８】
（バルブ駆動機構の変形例２）
図１５は、図１に示すバルブ駆動機構３の変形例２を説明するための分解斜視図である。図１６は、変形例２にかかるバルブ駆動機構３の断面図である。図１７は、変形例２のバルブ駆動機構３におけるロータ３２の回動角度とロータ３２に作用するトルクとの関係を説明するためのグラフである。
【００９９】
上述した変形例１のバルブ駆動機構３は、ロータ３２を時計方向ＣＷへ付勢する付勢機構として、板バネ５１を備えているが、バルブ駆動機構３は、ロータ３２を時計方向ＣＷへ付勢する付勢機構として、磁気バネ６１を備えていても良い。磁気バネ６１は、たとえば、ロータ３２に固定される付勢用磁石６２と、ステータ３３に固定される磁性部材６３とによって構成されている。
【０１００】
付勢用磁石６２は、扁平な円筒状に形成されている。この付勢用磁石６２は、スリーブ３６を介して回転軸３５に固定されている。また、付勢用磁石６２は、駆動用磁石３４の上側に配置されている。付勢用磁石６２の外周面は、２極に着磁されている。具体的には、付勢用磁石６２の外周面は、１８０°ピッチでＮ極とＳ極とに交互に着磁されている。
【０１０１】
磁性部材６３は、軟磁性材料で形成されている。また、磁性部材６３は、略円板状に形成されている。磁性部材６３の中心部には、上下方向に貫通する貫通孔６３ｃが形成されている。磁性部材６３の内周側には、付勢用磁石６２の外周面に対向する２個の立上部６３ｄが上側へ向かって立ち上がるように形成されている。具体的には、貫通孔６３ｃの縁には、磁性部材６３の中心に向かってわずかに突出する突出部６３ｅが形成されており、突出部６３ｅの径方向内側端から立上部６３ｄが上側へ延びるように形成されている。突出部６３ｅは、立上部６３ｄの根本部分を構成している。２個の立上部６３ｄは、１８０°ピッチで形成されている。また、立上部６３ｄの、付勢用磁石６２との対向面は略矩形状に形成されている。磁性部材６３は、ステータコア４３の上面に固定されている。
【０１０２】
付勢用磁石６２と立上部６３ｄとの間に生じる吸引力（すなわち、磁気バネ６１の付勢力）に基づいて、ロータ３２に作用するトルクを付勢トルクＴ７とすると、変形例２にかかるバルブ駆動機構３では、ロータ３２の回動範囲において、後述のように、ディテントトルクＴ１と付勢トルクＴ７との和であるトルクＴ８が常に正となるように、付勢用磁石６２および２本の立上部６３ｄが配置されている。なお、付勢用磁石６２の外周面の２極の磁極は、適切な付勢トルクＴ７が得られるように、駆動用磁石３４の外周面の４極の磁極に対して適切な位相差をもっている。たとえば、図１７に示す例では、付勢用磁石６２の外周面の２極の磁極は、駆動用磁石３４の外周面の４極の磁極に対して２０°の位相差をもっている。
【０１０３】
また、変形例２にかかるバルブ駆動機構３では、ディテントトルクＴ１と付勢トルクＴ７との和であるトルクＴ８が常に正となり、かつ、ディテントトルクＴ１と励磁トルクＴ２と付勢トルクＴ７との和であるホールディングトルクＴ９が常に負となる範囲でロータ３２が回動する。すなわち、トルクＴ８が時計方向ＣＷへ常に作用し、かつ、ホールディングトルクＴ９が反時計方向ＣＣＷへ常に作用する範囲でロータ３２が回動するように、ロータ３２の回動範囲が規制されている。
【０１０４】
具体的には、図１７に示すように、回動角度θ５から回動角度θ５よりも大きな回動角度θ６の範囲でロータ３２が回動するように、ロータ３２の回動範囲が規制されている。すなわち、ロータ３２の回動角度がθ５となるときに、外側磁石２３、２５および磁石保持部２６ａの前端面が前側面７ｅに当接し、かつ、ロータ３２の回動角度がθ６となるときに、外側磁石２２、２４および磁石保持部２６ａの後端面が後側面７ｆに当接するように、前側面７ｅおよび後側面７ｆが形成され、また、連結機構５０の減速比が設定されている。なお、回動角度θ５は、たとえば、２０°程度であり、回動角度θ６は、たとえば、７０°程度である。すなわち、ロータ３２の回動角度は、たとえば、約５０°である。
【０１０５】
この変形例２にかかるバルブ駆動機構３では、トルクＴ８が時計方向ＣＷへ常に作用し、かつ、ホールディングトルクＴ９が反時計方向ＣＣＷへ常に作用する範囲でロータ３２が回動するように、ロータ３２の回動範囲が規制されているため、変形例１にかかるバルブ駆動機構３と同様の効果を得ることができる。
【０１０６】
なお、変形例２にかかるバルブ駆動機構３は、磁性部材６３を備えているが、立上部６３ｄと同様の立上部がステータコア４３に形成されるのであれば、変形例２にかかるバルブ駆動機構３は、磁性部材６３を備えていなくても良い。また、たとえば、板状またはブロック状に形成されロータ３２側またはステータ３３側の一方に固定される付勢用磁石と、板状またはブロック状に形成されロータ３２側またはステータ３３側の他方に固定される磁性部材とによって、ロータ３２を時計方向ＣＷへ付勢する磁気バネが構成されても良い。また、変形例２にかかるバルブ駆動機構３では、駆動用磁石３４の上側に磁気バネ６１が配置されているが、駆動用磁石３４の内周側に、ロータ３２を時計方向ＣＷへ付勢する磁気バネが配置されても良い。
【０１０７】
（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
【０１０８】
上述した形態では、ディテントトルクＴ１が時計方向ＣＷへ常に作用し、かつ、ホールディングトルクＴ３が反時計方向ＣＣＷへ常に作用する範囲でロータ３２が回動するように、ロータ３２の回動範囲が規制されている。この他にもたとえば、ディテントトルクＴ１が反時計方向ＣＣＷへ常に作用し、かつ、ホールディングトルクＴ３が時計方向ＣＷへ常に作用する範囲でロータ３２が回動するように、ロータ３２の回動範囲が規制されても良い。
【０１０９】
この場合には、たとえば、弁室６の後端側に流出口１５が形成されるとともに、弁室６の前端側に流入口１４が形成され、駆動用コイル４１が励磁されていないときに、弁体１７が流出口１５を閉鎖する。あるいは、この場合には、上述した形態と同様に、弁室６の前端側に流出口１５が形成されるとともに、弁室６の後端側に流入口１４が形成され、駆動用コイル４１が励磁されたときに、弁体１７が流出口１５を閉鎖する。
【０１１０】
また、同様に、変形例１にかかるバルブ駆動機構３において、トルクＴ５が反時計方向ＣＣＷへ常に作用し、かつ、ホールディングトルクＴ６が時計方向ＣＷへ常に作用する範囲でロータ３２が回動するように、ロータ３２の回動範囲が規制されても良いし、変形例２にかかるバルブ駆動機構３において、トルクＴ８が反時計方向ＣＣＷへ常に作用し、かつ、ホールディングトルクＴ９が時計方向ＣＷへ常に作用する範囲でロータ３２が回動するように、ロータ３２の回動範囲が規制されても良い。
【０１１１】
上述した形態では、外部移動体９の移動範囲が規制されることで、ロータ３２の回動範囲が規制されている。この他にもたとえば、ロータ３２の所定の部位が当接するストッパがステータ３３に形成されることで、ロータ３２の回動範囲が直接、規制されても良い。
【０１１２】
上述した形態では、ステータ３３は、４本の極歯４３ｄ、４４ｄを備えている。この他にもたとえば、ステータ３３は、２本の極歯を備えていても良いし、６本以上の偶数本の極歯を備えていても良い。すなわち、ステータ３３は、２ｎ（ｎは、１以上の整数）本の極歯を備えていれば良い。極歯の数が多い場合には、励磁トルクＴ２は大きくなるが、ロータ３２の回動範囲は狭くなる。一方、極歯の数が少ない場合には、ロータ３２の回動範囲は広くなるが、励磁トルクＴ２は小さくなる。したがって、外部移動体９を駆動するために必要なトルクや外部移動体９の移動範囲等に応じて、ステータ３３に形成される極歯の数を適切な数に設定すれば良い。
【０１１３】
なお、ステータ３３に形成される極歯の数と、駆動用磁石３４の外周面に着磁される磁極の数は、同じであっても良いし、異なっていても良い。また、ステータ３３に形成される極歯の数が変わる場合には、変形例２のバルブ駆動機構３において、磁性部材６３に形成される立上部６３ｄの数を変えても良い。たとえば、ステータ３３に８本の極歯が形成されるのであれば、磁性部材６３に４個または２個の立上部６３ｄが形成されても良い。なお、ステータ３３に形成される極歯の本数と、磁性部材６３に形成される立上部６３ｄの個数との比率は、４：１であることが好ましい。この場合は、ディテントトルクＴ１と常に同一方向の付勢トルクＴ７を得ることができる。
【０１１４】
上述した形態では、極歯４３ｄ、４４ｄの、駆動用磁石３４との対向面は略矩形状に形成されている。この他にもたとえば、極歯４３ｄ、４４ｄの、駆動用磁石３４との対向面は、略台形状に形成されても良いし、略三角形状に形成されても良い。極歯４３ｄ、４４ｄの、駆動用磁石３４との対向面が略矩形状である場合、または、略台形状である場合、あるいは、略三角形状である場合には、この順番で励磁トルクＴ２はしだいに小さくなっていくが、ロータ３２の回動範囲はしだいに広くなっていく。また、バルブ駆動機構３の周方向における極歯４３ｄ、４４ｄの幅を広くするにしたがって、励磁トルクＴ２はしだいに小さくなっていくが、ロータ３２の回動範囲はしだいに広くなっていく。
【０１１５】
上述した形態では、ステータケース４４は、略正方形の板状に形成されているが、ステータケース４４は、ステータコア４３と同様の略有底円筒状に形成されても良い。この場合には、ステータコア４３の筒部４３ｂの下端とステータケース４４の筒部の上端との継ぎ目が駆動用コイル４１の外周側に配置されるように、ステータコア４３とステータケース４４とが互いに固定される。
【０１１６】
上述した形態では、駆動用コイル４１はボビン４２に巻回されている。この他にもたとえば、ステータコア４３およびステータケース４４の表面、または、駆動用コイル４１の表面に所定の絶縁処理を行って、ボビン４２を使用せずに、ステータコア４３やステータケース４４に直接、空芯状に巻回された駆動用コイル４１を固定しても良い。この場合には、駆動用コイル４１の巻線占績率を高めることができる。
【０１１７】
上述した形態では、駆動用コイル４１を構成する導線の端部は、端子４５に電気的に接続されているが、駆動用コイル４１を構成する導線の端部は、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）に電気的に接続されても良い。また、上述した形態では、軸受３７とボビン４２とは、別部品となっているが、軸受３７とボビン４２とが一体で形成されても良い。また、上述した形態では、回転軸３５の下端側のみが軸受３７に支持されているが、回転軸３５の上端側と下端側とが軸受に支持されても良い。
【０１１８】
上述した形態では、外側磁石２２〜２５は、内部移動体８の左右両側に配置されているが、内部移動体８の全周を囲むように、外側磁石が配置されても良い。また、上述した形態では、内側磁石１８、１９は別体で形成されているが、内側磁石１８、１９は一体で形成されても良い。また、上述した形態では、外側磁石２２、２３は別体で形成されているが、外側磁石２２、２３は一体で形成されても良い。同様に、外側磁石２４、２５は別体で形成されているが、外側磁石２４、２５は一体で形成されても良い。
【０１１９】
上述した形態では、流出口１５が開放される開位置へ内部移動体８が移動したときに、磁石保持部材２０の底部２０ａがケース体７の当接部７ｃに当接しているが、内部移動体８の後端面にゴム等の弾性体を取り付けて、この弾性体と当接部７ｃとを当接させても良い。この場合には、内部移動体８が開位置へ移動したときの内部移動体８と当接部７ｃとの接触音を低減することが可能になる。すなわち、この場合には、消音効果を高めることが可能になる。また、この場合には、内部移動体８と当接部７ｃとの衝突に起因する磁石保持部材２０の底部２０ａや当接部７ｃの割れ等を防止することが可能になる。なお、当接部７ｃに弾性体を取り付けて、この弾性体と磁石保持部材２０の底部２０ａとを当接させても良いし、当接部７ｃおよび底部２０ａに弾性体を取り付けて、弾性体同士を当接させても良い。
【０１２０】
同様に、上述した形態では、外部移動体９が前方向へ移動すると、配置孔７ａの前側面７ｅに外側磁石２３、２５および磁石保持部２６ａの前端面が当接し、外部移動体９が後ろ方向へ移動すると、配置孔７ａの後側面７ｆに外側磁石２２、２４および磁石保持部２６ａの後端面が当接しているが、外側磁石２３、２５および磁石保持部２６ａの前端面および／または配置孔７ａの前側面７ｅに弾性体を取り付けるとともに、外側磁石２２、２４および磁石保持部２６ａの後端面および／または配置孔７ａの後側面７ｆに弾性体を取り付けても良い。この場合にも、消音効果を高めることが可能になり、また、外側磁石２３、２５および磁石保持部２６ａの前端面、後端面と、前側面７ｅと、後側面７ｆとの割れ等を防止することが可能になる。
【０１２１】
上述した形態では、連結部材４によって、バルブ機構２とバルブ駆動機構３とが連結されている。この他にもたとえば、歯車列やカム等によって、バルブ機構２とバルブ駆動機構３とが連結されても良い。また、バルブ機構２とバルブ駆動機構３とが直接、連結されても良い。また、上述した形態では、弁体１７は、流出口１５を開閉しているが、流入口１４を開閉するように、弁体１７が配置されても良い。
【符号の説明】
【０１２２】
１  バルブ装置
４  連結部材
６  弁室
７  ケース体（規制部材）
８  内部移動体
９  外部移動体
１４  流入口（流入部）
１５  流出口（流出部）
１７  弁体
１８、１９  内側磁石
２２〜２５  外側磁石
３２  ロータ
３３  ステータ
３４  駆動用磁石
４１  駆動用コイル
４３ｄ、４４ｄ  極歯
４８  係合ピン（移動体側係合部）
４９  係合ピン（ロータ側係合部）
５０  連結機構
５１  板バネ（付勢機構）
６１  磁気バネ（付勢機構）
ＣＷ  時計方向（ロータの回動方向の一方向）
ＣＣＷ  反時計方向（ロータの回動方向の他方向）
Ｔ１  ディテントトルク
Ｔ２  励磁トルク
Ｔ４、Ｔ７  付勢トルク
【図１】
2011231812.tif 000003
【図２】
2011231812.tif 000004
【図３】
2011231812.tif 000005
【図４】
2011231812.tif 000006
【図５】
2011231812.tif 000007
【図６】
2011231812.tif 000008
【図７】
2011231812.tif 000009
【図８】
2011231812.tif 000010
【図９】
2011231812.tif 000011
【図１０】
2011231812.tif 000012
【図１１】
2011231812.tif 000013
【図１２】
2011231812.tif 000014
【図１３】
2011231812.tif 000015
【図１４】
2011231812.tif 000016
【図１５】
2011231812.tif 000017
【図１６】
2011231812.tif 000018
【図１７】
2011231812.tif 000019