JPH1130356A - アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロータへの負荷を低減し、励磁コイルの低入
力化と駆動部の小型化を図る。 【解決手段】 励磁コイル３３を有し静止しているステ
ータ３２と回転動作するロータ３０とを隔壁４０で気密
に分離することで気密シールのための接触抵抗を発生せ
ずに動作させる。さらに流れ規制体３８を軸方向に付勢
する付勢体３９の付勢力を移動体３６との間に作用さ
せ、移動体３６の移動途中においては付勢体３９の付勢
力がロータ３０の回転に対して負荷抵抗とならないよう
にしている。これによって、隔壁による確実な気密シー
ル構造でかつ気密シールによる摩擦抵抗損失を防止で
き、また流れ規制体への付勢力による負荷抵抗を無くし
てロータへの負荷を低減でき、励磁コイルの低入力化、
ロータあるいはステータなどの駆動部を小型化できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流路中の流体の流
動を制御するアクチュエータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種のアクチュエータは、特開平
５−７１６５５号公報に示すようなものがある。以下そ
の構成について図９、図１０を参照して説明する。図９
は第一の従来例であり、流体通路中の弁座１に対向して
弁体２を設けたもので、弁体２は流体通路３の開口４に
取付けるフランジ５に弁体2を弁座１に押し付ける方向
に付勢するスプリング６を介して取付けられている。７
は一端に弁体2を連結した弁棒で、この弁棒７は前記フ
ランジ５の貫通孔８を貫通して流体通路外に延設される
とともに、弁棒７の軸方向の中程には送り雄ねじ９が形
成されている。１０はロータ１１の内周面に形成した送
り雌ねじで、この送り雌ねじ１０は送り雄ねじ９に螺合
する。１２はロータ１１の外周側に設けた永久磁石、１
３は永久磁石１２に隙間を介して対向するように設けた
静止した電磁コイル、１４はロータ１１の両端に設けロ
ータ１１の回転を支持する軸受、１５はフランジ５に固
定された取付板である。１６は貫通孔８に設けたＯリン
グで、弁棒７とフランジ５の隙間からの流体通路３中の
流体が外部に漏出するのを防止するものである。１７は
弁棒７の端部に設け弁棒７の回動を防止する回り止め部
である。この構成において、電磁コイル１３に通電制御
してロータ１１を回転させ、ロータ１１に螺合する弁棒
７を軸方向に直線移動させるものである。

【０００３】図１０は第二の従来例を示し、上記第一の
従来例の弁棒７に接触するＯリング１６を無くしたもの
である。１８は外周側に永久磁石１９を設けたロータで
あり、ロータ１８に固定された回転軸２０にはその端部
に送り雄ねじ２１を有している。２２はロータ１８の外
周側に隙間を設けて配置された非磁性のパイプであり、
パイプ２２の外周側には電磁コイル２３を設けるととも
に、パイプ２２の両端部にシール部材であるＯリング２
４を設けてモータを構成し、モータ取付板２５と弁体２
の間にスプリング２６を設け端部に弁体2に連結した弁
体移動手段２７を回転軸２０の送り雄ねじ２１に螺合し
たものである。２８はモータ取付板２５に取付た弁体移
動手段２７の回動を防止する回り止め部である。この構
成において、流体流路３中の流体はパイプ２２部のＯリ
ング２４により外部への漏れを防止される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第一の
従来例では、貫通孔８と弁棒７の間に設けたＯリング１
６によるシール構造ではＯリング１６は弁棒７に密着し
ているため、弁棒７を動かすのに摩擦抵抗を発生して駆
動力を増大せねばならず、遮断弁の駆動部の大型化およ
び大入力化を招いていた。また、経年変化によりＯリン
グ１６が弁棒７に固着して弁体２の動作が阻害され信頼
性上の課題があった。

【０００５】また、第二の従来例では、弁体２は絶えず
スプリング２６により付勢されているため、モータはそ
の動作時には絶えずスプリング２６の付勢力による抵抗
を受けることになる。すなわち、開弁時ではスプリング
２６の付勢力に打ち勝って弁体2を移動させる必要があ
り、また開弁および閉弁時のいずれでもスプリング２６
の付勢力が軸方向推力として送りねじ部に加わって摩擦
抵抗を発生する。このようにスプリング２６の付勢力が
モータに対する負荷抵抗として作用するためモータの出
力を大きくする必要が生じてモータ入力の増大およびモ
ータの大型化を招き、モータの低入力化および小型化に
対して課題があった。

【０００６】特に、限られた容量あるいは限られた電圧
の電池でモータを駆動する場合では、低入力化および高
出力化が実用化の可否を決める大きな課題であった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、励磁コイルを有し静止しているステータと
回転動作するロータとを隔壁で気密に分離することで気
密シールのための接触抵抗を発生せずに動作させ、さら
に流れ規制体を軸方向に付勢する付勢体の付勢力を移動
体との間に作用させ、移動体の移動途中においては付勢
体の付勢力がロータの回転に対して負荷抵抗とならない
ようにしたものである。

【０００８】上記発明によれば、隔壁による確実な気密
シール構造でかつ気密シールによる摩擦抵抗損失を防止
でき、また流れ規制体への付勢力による負荷抵抗を無く
してロータへの負荷を低減でき、励磁コイルの低入力
化、ロータあるいはステータなどの駆動部の小型化が実
現できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明は、磁極を有するロータ
と、励磁コイルを有するステータと、前記ロータに設け
たロータ回転軸と、前記ロータ回転軸に設けた送り手段
と、前記送り手段に螺合あるいは係合する移動体と、前
記移動体の回転を規制する回動防止体と、軸方向に付勢
する付勢体を介在させて前記移動体に対して軸方向に移
動可能に連結した流れ規制体と、前記ロータと前記ステ
ータの隙間および前記ロータの一方の端面側に配置しか
つ一体的に形成して前記ステータと流体側にある前記ロ
ータを気密に分離する隔壁を備えたものである。そし
て、隔壁による確実で信頼性の高い気密シール構造にで
き、かつ気密シールによる摩擦抵抗損失の防止と、流れ
規制体への付勢力がロータの回転に負荷抵抗として作用
するのを防止して、ステータの低入力化およびロータあ
るいはステータなどの駆動部の小型化が実現できる。

【００１０】さらに、ロータ回転軸の中心に設けた軸穴
と、この軸穴に挿入して前記ロータの回転を支持する支
持軸とを有し、前記支持軸は前記隔壁に固定したもので
ある。そして、ロータは支持軸により小径部で支持され
接触半径の低減により摩擦抵抗の低減がなされて低入力
化が促進され、さらに軸支持構成の小型化によりアクチ
ュエータの小型化が実現できる。

【００１１】また、支持軸は一端を軸支持体に接合し、
この軸支持体を前記隔壁に接合したものである。そし
て、隔壁を極薄い材料で形成した場合でも支持軸を確実
にかつ接合強度を高めて隔壁に取付けることができ、隔
壁の薄肉化により回転力の高出力化と構造の高強度化に
より耐久性などの信頼性を高めることができる。

【００１２】また、軸支持体は磁性のある材料としたも
のである。そして、隔壁を非磁性材料で構成しても、ロ
ータの側面に磁性材を配置できるためロータとステータ
間の磁気回路の磁気抵抗を低減でき、磁気駆動力を向上
でき回転力の高出力化が実現できる。

【００１３】また、ロータ回転軸の軸穴の流れ規制体側
に封止部を設けたものである。そして、流れ規制体側か
らの支持軸部へのゴミ、異物などの侵入が防止でき、安
定した回転を持続し信頼性を高めることができる。ま
た、支持軸部で発生した摩耗粉あるいは塗布されていた
潤滑剤などが流体側に出るのが防止でき、清浄な流体へ
の利用ができる。

【００１４】また、流れ規制体と移動体は径方向にガタ
を設けた係止部により連結し、流れ規制体を移動体に対
して首振り自在としたものである。そして、流体通路に
対するアクチュエータの取付に誤差がある場合、例えば
弁座に対して傾いて設置された場合でも首振り動作によ
り流れ規制体が流体通路の弁座を正常に閉止でき、確実
な流体制御動作がなされ信頼性をより一層向上すること
が実現できる。

【００１５】また、ロータ回転軸の外周を支持する軸受
と、前記隔壁に一体形成した軸受保持部を有し、前記軸
受を前記軸受保持部に保持したものである。そして、軸
受保持部は隔壁に一体形成されるため芯ズレのない高精
度の加工によりロータと隔壁の隙間の一層の低減がなさ
れ、さらに凹凸の形成により隔壁の強度が向上できるた
め隔壁の薄肉化をより一層推進でき、ロータの回転力が
向上できる。

【００１６】また、隔壁、ステータおよび回動防止体を
固定した取付体と、前記ロータ回転軸の軸方向のスラス
ト荷重を受ける軸受体を前記取付体と前記ロータの間に
備えたものである。そして、。軸方向に発生したスラス
ト荷重によりロータが軸方向に移動して隔壁あるいは取
付体などの構成要素と接触するのを防止するとともに、
流体側からロータ側へゴミ、異物などが侵入するのを防
止して安定した回転を持続し信頼性を高めることができ
る

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１８】（実施例１、実施例２）図１は本発明の実
施例１および実施例２のアクチュエータの開弁状態を示
す断面図であり、図２は本発明の実施例１および実施例
２のアクチュエータの閉弁状態を示す断面図である。図
１において、３０は外周部に永久磁石による磁極３１を
有するロータであり、３２は励磁コイル３３を囲み磁性
材料で形成したステータであり、ステータ３２はロータ
３０の磁極３１の外側に対向して配置されている。３４
はロータ３０に設けたロータ回転軸であり、ロータ回転
軸３４の外周部には送り手段３５が設けられ、この実施
例では螺旋状の溝（あるいは突起）による雄ねじを送り
手段３５として用いている。３６は送り手段３５に螺合
する雌ねじを設けた移動体であり、３７は移動体３６が
ロータ回転軸３４に対して回転しないようにする回動防
止体である。３８は流体通路３中に配置され流体の流動
状態を規制する流れ規制体であり、流れ規制体３８は移
動体３６に対して軸方向に移動可能に連結されている。
３９は移動体３６と流れ規制体３８の間に介在させ軸方
向に互いに離れようとする付勢力を加える付勢体であ
る。流れ規制体３８は弁座１に当接する弁ゴム板３８ａ
を弁ゴム保持部３８ｂに取り付けるとともに弁ゴム押え
３８ｃで固定している。４０は流体側にあるロータ３０
およびそれに連なる流れ規制体３８側とステータ３２側
とを気密に分離する隔壁であり、隔壁４０はロータ３０
とステータ３２との隙間にロータ３０と僅かな距離
（０．０５〜０．２ｍｍ）を離して配置される円筒部４
０ａとロータ３０の一方の端面側に配置される側面部４
０ｂとを一体的に非磁性の材料で形成したものである。
４１は一端を隔壁４０の円筒部４０ａに固定した支持軸
であり、支持軸４１はロータ回転軸３４の中心に設けた
軸穴４２に挿入されてロータ３０の回転を支持するもの
である。４１ａは支持軸４１に設けた逃し部であり、支
持軸４１の先端部と根元部が確実に軸穴４２に接するよ
うにしている。なお、ここでは送り手段３５と移動体３
６は連続した螺旋状の山と溝により螺合している場合を
考えたが、螺旋状の山と溝は不連続でも良く、また連続
した螺旋状の山あるいは谷に対して数箇所の接触点を持
つ点接触方式でも良い。４３は隔壁４０およびステータ
３２を取付けた取付体であり、この取付体４３にはロー
タ回転軸３４が貫通する貫通孔４３ａが設けられてい
る。４４はステータ３２および隔壁４０の側面部４０ｂ
をカバーする側板、４５は隔壁４０のフランジ部４０ｃ
と取付体４３の間に設け気密シールするＯリング、４６
は流体通路３と取付体４３の間を気密シールするＯリン
グである。

【００１９】次に動作を説明する。まずステータ３２の
励磁コイル３３に接続した駆動回路（図示せず）により
弁閉する方向に励磁コイル３３に順次通電してロータ３
０の磁極に電磁力を加えてロータ３０を支持軸４１を軸
心として回転させ、ロータ回転軸３４に螺合した移動体
３６に力を加える。移動体３６は回動防止体３７により
回り止めされているためロータ回転軸３４の回転ととも
に弁座１の方へ移動する。この時移動体３６に連結され
た流れ規制体３８は移動体３６とともに弁座１の方へ移
動し、この移動途中において付勢体３９の付勢力はロー
タ３０の回転力に対して負荷とはならない。しかし、流
れ規制体３８が弁座１に当接すると付勢体３９の付勢力
がロータ３０に負荷として作用し、ロータ３０の回転力
は付勢体３９をあと僅かな寸法だけ圧縮させるよう移動
体３６を弁座１の方へ移動させる。付勢体３９をあと僅
かだけ圧縮してロータ３０の回転を停止させると、流れ
規制体３８を弁座１に対して押し付けるように付勢体３
９の付勢力が加わり、安定した弁閉止力が加わった状態
で弁閉される。図２に弁閉止力が加わった状態で流れ規
制体３８が弁座１を閉止した状態を示す。

【００２０】次に、流れ規制体３８を弁座１から離して
開弁する方向に移動させる場合は、ロータ３０の回転方
向が逆転方向になるように駆動回路（図示せず）を切換
えて駆動する。開弁動作において付勢体３９の付勢力が
弁座１に加わっている過程では、この付勢力がロータ３
０を開弁方向に回転させる力として作用するためロータ
３０を回転させる負荷が低減される。特に、弁閉時に流
体の圧力差が弁座１の上流、下流間に生じて図中の流れ
規制体３８側が高い圧力となっている場合は、流れ規制
体３８を弁座１に押付ける力（背圧）として作用する
が、付勢体３９の付勢力はこの背圧を低減する方向に作
用するため開弁時の負荷が低減される。流れ規制体３８
が弁座１から離れると付勢体３９の付勢力はロータ３０
の負荷とは無関係となり、ロータ３０の回転により流れ
規制体３８を開弁位置（図１に示す）まで移動させて駆
動回路（図示せず）によりロータ３０の回転を停止す
る。なお、ロータ３０の回転をステップ駆動させるいわ
ゆるステッピングモータとしてロータ３０およびステー
タ３２を構成することにより、弁閉位置および開弁位置
の精度を容易に高めることができ、励磁コイル３３に印
可する駆動周波数（パルスレート）を負荷に応じて変え
ることができる。

【００２１】ロータ３０の回転はロータ回転軸３４の中
心に設けた軸穴４２に挿入された支持軸４１により回動
自在に支持されているものであり、ロータ回転軸３４の
外周面ではなく内周面を滑り面として接触半径を小さく
して摩擦力によるトルク損失が低減される。

【００２２】以上の動作において、励磁コイル３３を有
するステータ３２を磁気回路を横切る隔壁４０により流
体通路の外側に設けた気密シール構造のため、気密シー
ルによる接触抵抗を無くしてロータ３０への気密シール
負荷を無くしたものである。また、流れ規制体３８は付
勢体３９により軸方向に付勢されるものの、付勢体３９
の付勢力は移動体３６と流れ規制体３８との間に作用さ
せた内力となり、移動体３６と流れ規制体３８と付勢体
３９は一体に動く。このため付勢力は流れ規制体３８が
弁座１に当接する時のみロータ３０への負荷となるだけ
で、流れ規制体３８が弁座１から離れて移動している場
合では付勢力がロータ３０への負荷とならず負荷低減が
実現でき、流れ規制体３８を弁座１から離す開弁時では
付勢体３９の付勢力が流れ規制体３８に加わる背圧を減
少させるように作用するため開弁時のロータ３０への負
荷が低減できる。また、支持軸４１をロータ回転軸３４
の内径方向に設けた軸穴４２に挿入するにより、回転支
持部を軸方向に設けずに済むため軸支持構成の小型化が
でき、さらにロータ回転軸３４の中空化により回転に対
する慣性モーメントの低減がなされロータ３０への負荷
の低減あるいはロータ３０が回転する時の応答性を向上
できる。

【００２３】このように実施例１では、隔壁４０による
確実な気密シール構造でかつ気密シールによる摩擦抵抗
損失を防止でき、また移動体３６と流れ規制体３８との
間の付勢力により負荷抵抗を低減してロータへの負荷を
低減でき、駆動部であるステータ３２の低入力化、およ
びロータ３０あるいはステータ３２などの駆動部の小型
化を実現できる。

【００２４】さらに実施例２では、ロータ３０は小径の
支持軸４１で支持することで接触半径の低減により摩擦
抵抗の低減がなされて駆動部への低入力化が促進され、
さらに軸支持構成の小型化によりアクチュエータの小型
化が実現できる。

【００２５】（実施例３、実施例４）図３は本発明の実
施例３および実施例４のアクチュエータの断面図であ
る。図において、図１、図２の実施例と同一部材、同一
機能は同一符号を付し詳細な説明は省略し、異なるとこ
ろを中心に説明する。

【００２６】４７は支持軸４１の一端を接合した軸支持
体であり、軸支持体４７はさらに隔壁４０の側面部４０
ｂの流体通路３側に接合されている。軸支持体４７は外
形が隔壁４０の円筒部４０ａの内側形状に沿うように精
度良く仕上げるとともに、その中心部に開口４７ａを設
けて支持軸４１の端部を嵌め合わせることで隔壁４０の
円筒部４０ａの中心に芯ズレなく支持軸４１を配置して
いる。なお、軸支持体４７への支持軸４１の接合および
隔壁４０への軸支持体４７の接合は溶接などで容易に実
施できる。４８はロータ３０の軸方向のスラスト荷重を
受けるスラスト軸受で、弁閉時に付勢体３９の付勢力が
加わる時にもロータ回転軸３４の滑らかな動作を確保す
る。また、軸支持体４７を磁性材料とすることにより磁
性材をロータ３０の磁極３１の側面近傍に配置でき、ロ
ータ３０とステータ３２の側面における磁気回路の磁気
抵抗が小さくなる。

【００２７】このため、軸支持体４７の厚さを大きくす
ることにより支持軸４１を強度を高めて支持でき、さら
に強度を持った軸支持体４７を隔壁４０に接合すること
で隔壁４０の強度を高めることができる。ところで、ロ
ータ３０とステータ３２との間の距離である磁気ギャッ
プは磁気回路の抵抗となるためできるだけ小さく設定す
べきであり、従ってロータ３０とステータ３２の間に配
置される隔壁４０は薄さが必要となる。特に隔壁４０を
生産性に優れた絞り加工で成形する場合では側面部４０
ｂは素材の薄さとなり、支持軸４１を直接接合するのは
強度上困難となる。しかし、強度を持った軸支持体４７
を介して支持軸４１を設置すると、極薄板の絞り加工に
よる隔壁４０の形成と隔壁４０の補強が両立でき生産性
を高めることができる。さらに、軸支持体４７を磁性材
料とした場合では対向するロータ３０とステータ３２間
の磁気回路抵抗が低減されているため、励磁コイル３３
に通電されると隔壁４０の円筒部４０ａが介在する磁気
ギャップ部において一層大きい磁束を発生でき、ロータ
３０の回転力を高めることや所定の回転力を得るための
励磁コイル３３への電気入力を低減できる。特に、隔壁
４０は対向するロータ３０とステータ３２間に配置され
るため非磁性材で構成する必要があり、円筒部４０ａと
側面部４０ｂを一体で形成する時は磁性材の軸支持体４
７により磁気抵抗の低減による磁気回路の改善ができ
る。

【００２８】このように実施例３では、隔壁４０を極薄
い材料で形成した場合でも支持軸４１を確実にかつ接合
強度を高めて隔壁４０に取付けることができ、隔壁４０
の薄肉化により回転力の高出力化と構造の高強度化によ
り耐久性などの信頼性を高めることができ、さらに生産
性を向上できる。

【００２９】さらに実施例４では、隔壁４０を非磁性材
料で構成しても、ロータ３０の側面に磁性材を配置でき
るためロータ３０とステータ３２間の磁気回路の磁気抵
抗を低減でき、磁気駆動力を向上でき回転力の高出力化
あるいは駆動部の低入力化が実現できる。

【００３０】（実施例５）図４は本発明の実施例５のア
クチュエータの断面図である。図において、図１〜図３
の実施例と同一部材、同一機能は同一符号を付し詳細な
説明は省略し、異なるところを中心に説明する。

【００３１】４９はロータ回転軸３４に開けた軸穴４２
が流れ規制体３８側に開口しないよう流れ規制体３８側
に設けた封止部である。

【００３２】このため、流体通路３に面した流れ規制体
３８側から支持軸４１部へゴミ、異物などが侵入するの
が防止できるとともに、支持軸４１部で発生した摩耗粉
あるいは塗布されていた潤滑剤などが流体通路３側に漏
出するのが防止できる。なお、軸穴４２はロータ３０側
から先端が開口しないように開けた盲穴でも良いが、高
精度の加工ができ入口部と先端部の寸法確認ができる貫
通穴として加工後に封止栓を設けて封止部４９とするこ
とで軸穴４２の加工性および信頼性が向上できる。

【００３３】このように、流れ規制体３８側からの支持
軸４１部へのゴミ、異物などの侵入が防止でき、安定し
た回転を持続し耐久性および信頼性を高めることができ
る。また、支持軸４１部で発生した摩耗粉あるいは塗布
されていた潤滑剤などが流体通路側に出るのが防止で
き、流体への汚染の防止と清浄な流体への利用ができる
など適応範囲を広げることができる。

【００３４】（実施例６）図５は本発明の実施例６のア
クチュエータの断面部分図である。図において、図１〜
図４の実施例と同一部材、同一機能は同一符号を付し詳
細な説明は省略し、異なるところを中心に説明する。

【００３５】５０は移動体３６に設けた外周方向に延び
る外周突起３６ａと流れ規制体３８の弁ゴム保持部３８
ｂに設けた内周方向に延びる内周突起３８ｄとを嵌め合
わせて係止した係止部であり、外周突起３６ａは流れ規
制体３８の内周壁３８ｅとガタ（隙間）を設けるように
形成され、内周突起３８ｄは移動体３６の外周壁３６ｂ
とガタ（隙間）を設けるように形成されている。

【００３６】このため、図６に示すように流れ規制体３
８にほぼ軸方向の外力Ｐが開弁方向に加わると、流れ規
制体３８は移動体３６あるいはロータ回転軸３４に対し
て角度θだけ傾き、いわゆる首振り動作が生じる。従っ
て、アクチュエータが流体通路の弁座に対して傾いて設
置された場合でも流れ規制体３８は弁座の傾きに対して
なじむように自在に首振り動作し、確実な弁閉止が実現
できる。

【００３７】このように、流体通路に対するアクチュエ
ータの取付に誤差がある場合、例えば弁座に対して傾い
て設置された場合でも首振り動作により流れ規制体が流
体通路の弁座を正常に閉止でき、確実な流体制御動作が
なされ信頼性をより一層向上することが実現できる。

【００３８】（実施例７）図７は本発明の実施例７のア
クチュエータの断面図である。図において、図１〜図６
の実施例と同一部材、同一機能は同一符号を付し詳細な
説明は省略し、異なるところを中心に説明する。

【００３９】５１は隔壁４０の側面部４０ｂ側に設けロ
ータ回転軸３４の外周を支持する第一の軸受であり、こ
の軸受５１は隔壁４０の側面部４０ｂに一体形成した軸
受保持部５２に収納され保持されている。この軸受保持
部５２は絞り加工により側面部４０ｂに環状の突出部４
０ｄを設けるとともに中央に凹部４０ｅを設けて形成し
ている。５３は取付体４３側に設けロータ回転軸３４の
外周を支持する第二の軸受であり、この軸受５３は取付
体４３に固定されている。なお、ここでは第一の軸受５
１と第二の軸受５３でロータ回転軸３４を回転支持する
場合を示したが、第一の軸受５１の軸方向長さを大きく
し第二の軸受５３を無くして片持ち支持とすることがで
きる。

【００４０】このため、軸受保持部５２は絞り加工によ
り隔壁４０の円筒部４０ａに対して芯ズレなく形成で
き、軸受５１を回転の中心に精度良く配置できる。ま
た、極薄板で形成された隔壁４０は環状の突出部４０ｄ
および中央の凹部４０ｅの凹凸の形成により補強でき
る。

【００４１】このように、軸受保持部は隔壁に一体形成
されるため芯ズレのない高精度の加工によりロータと隔
壁の隙間を一層低減でき、さらに凹凸の形成により隔壁
の強度が向上できるため隔壁の薄肉化をより一層推進で
き、ステータとロータ間の磁気ギャップの低減によりロ
ータの回転力が一層向上できる。

【００４２】（実施例８）図８は本発明の実施例８のア
クチュエータの断面図である。図において、図１〜図６
の実施例と同一部材、同一機能は同一符号を付し詳細な
説明は省略し、異なるところを中心に説明する。

【００４３】５４は支持軸４１で回転支持されるロータ
回転軸３４の軸方向のスラスト荷重を受ける軸受体であ
る。この軸受体５４はロータ回転軸３４の外周部に接し
て設けるとともに、隔壁４０、ステータ３２および回動
防止体３７を固定した取付体４３に設けたロータ回転軸
３４が貫通する貫通孔４３ａとロータ３０の間に貫通孔
４３ａを塞ぐように配置している。

【００４４】このため、流れ規制体３８に背圧が加わっ
ている開弁時では流れ規制体３８を弁座１から引き離す
時に軸方向の反力がスラスト力として軸受体５４を介し
て取付体４３に加わる。この軸受体５４によりロータ３
０が取付体４３などに当接するのが防止されるととも
に、摩擦抵抗の小さい摺動材で軸受体５４を形成するこ
とにより摩擦損失の低減がなされる。さらに、軸受体５
４は取付体４３の貫通孔４３ａを塞ぐように配置されて
いるため、流体通路３側からゴミ、異物などがロータ３
０側に侵入するのを防止できる。また、スラスト軸受と
ゴミ侵入防止蓋を一つで併用できるため小型化あるいは
生産性が高められる。

【００４５】このように、軸方向に発生したスラスト荷
重によりロータが軸方向に移動して隔壁あるいは取付体
などの構成要素と接触するのを防止するとともに、流体
側からロータ側へゴミ、異物などが侵入するのを防止し
て安定した回転を持続し信頼性を高めることができ、さ
らに小型化あるいは生産性が向上できる。

【００４６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
アクチュエータによれば、次の効果が得られる。

【００４７】軸方向に付勢する付勢体を介在させて移動
体に対して軸方向に移動可能に連結した流れ規制体と、
ロータとステータの隙間およびロータの一方の端面側に
配置しかつ一体的に形成してステータと流体側にあるロ
ータを気密に分離する隔壁を備えているので、隔壁によ
る確実な気密シール構造でかつ気密シールによる摩擦抵
抗損失を防止でき、また移動体と流れ規制体との間の付
勢力により負荷抵抗を低減してロータへの負荷を低減で
き、駆動部であるステータの低入力化ができるという効
果があり、さらにロータあるいはステータなどの駆動部
の小型化を実現できる。

【００４８】また、ロータ回転軸の中心に設けた軸穴
と、この軸穴に挿入してロータの回転を支持する支持軸
を隔壁に固定しているので、ロータは支持軸により小径
部で支持され接触半径の低減により摩擦抵抗の低減がな
されて低入力化が促進されるという効果があり、さらに
軸支持構成の小型化によりアクチュエータの小型化が実
現できる。

【００４９】また、支持軸は一端を軸支持体に接合し、
この軸支持体を前記隔壁に接合しているので、隔壁を極
薄い材料で形成した場合でも支持軸を確実にかつ接合強
度を高めて隔壁に取付けることができるという効果があ
り、さらに隔壁の薄肉化により回転力の高出力化と構造
の高強度化により耐久性などの信頼性を高めることがで
きる。

【００５０】また、軸支持体は磁性のある材料としたの
で、隔壁を非磁性材料で構成しても、ロータの側面に磁
性材を配置することでロータとステータ間の磁気回路の
磁気抵抗を低減でき、磁気駆動力の向上がなされ回転力
の高出力化が実現できる。

【００５１】また、ロータ回転軸の軸穴の流れ規制体側
に封止部を設けているので、流れ規制体側からの支持軸
部へのゴミ、異物などの侵入が防止でき、安定した回転
を持続し耐久性および信頼性を高めることができるとい
う効果がある。さらに、支持軸部で発生した摩耗粉ある
いは塗布されていた潤滑剤などが流体側に出るのが防止
されるという効果があり、さらに清浄な流体への利用が
できる。

【００５２】また、流れ規制体と移動体は径方向にガタ
を設けた係止部により連結し、流れ規制体を首振り自在
としているので、流体通路に対するアクチュエータの取
付に誤差がある場合でも確実な流体制御動作がなされ設
置性の向上と流体制御の信頼性をより一層向上すること
が実現できる。

【００５３】また、ロータ回転軸の外周を支持する軸受
と、前記隔壁に一体形成した軸受保持部を有し、前記軸
受を前記軸受保持部に保持しているので、軸受保持部の
芯ズレのない高精度加工がなされてロータと隔壁の隙間
を一層低減でき、さらに凹凸の形成により隔壁の強度が
向上できるため隔壁の薄肉化をより一層推進でき、ロー
タの回転力が向上できる。

【００５４】また、隔壁、ステータおよび回動防止体を
固定した取付体と、前記ロータ回転軸の軸方向のスラス
ト荷重を受ける軸受体を前記取付体と前記ロータの間に
備えているので、軸方向に発生したスラスト荷重により
ロータが軸方向に移動して隔壁あるいは取付体などの構
成要素と接触するのを防止するとともに、流体側からロ
ータ側へゴミ、異物などが侵入するのを防止して安定し
た回転を持続し信頼性を高めることができ、さらに小型
化あるいは生産性が向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例1および実施例２のアクチュエ
ータの開弁状態を示す断面図

【図２】同アクチュエータの閉弁状態を示す断面図

【図３】本発明の実施例３および実施例４のアクチュエ
ータの断面図

【図４】本発明の実施例５のアクチュエータの断面図

【図５】本発明の実施例６のアクチュエータの部分断面
図

【図６】同アクチュエータの首振り動作を示す断面図

【図７】本発明の実施例７のアクチュエータの断面図

【図８】本発明の実施例８のアクチュエータの断面図

【図９】従来のアクチュエータの断面図

【図１０】従来の他のアクチュエータの断面図

【符号の説明】

３０ ロータ ３１ 磁極 ３２ ステータ ３３ 励磁コイル ３４ ロータ回転軸 ３５ 送り手段 ３６ 移動体 ３７ 回動防止体 ３８ 流れ規制体 ３９ 付勢体 ４０ 隔壁 ４１ 支持軸 ４２ 軸穴 ４３ 取付体 ４７ 軸支持体 ４９ 封止部 ５０ 係止部 ５１ 軸受 ５２ 軸受保持部 ５４ 軸受体

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁極を有するロータと、励磁コイルを有す
   るステータと、前記ロータに設けたロータ回転軸と、前
   記ロータ回転軸に設けた送り手段と、前記送り手段に螺
   合あるいは係合する移動体と、前記移動体の回転を規制
   する回動防止体と、軸方向に付勢する付勢体を介在させ
   て前記移動体に対して軸方向に移動可能に連結した流れ
   規制体と、前記ロータと前記ステータの隙間および前記
   ロータの一方の端面側に配置しかつ一体的に形成して前
   記ステータと流体側にある前記ロータを気密に分離する
   隔壁を備えたアクチュエータ。
2. 【請求項２】ロータ回転軸の中心に設けた軸穴と、この
   軸穴に挿入してロータの回転を支持する支持軸とを有
   し、前記支持軸は隔壁に固定した請求項1記載のアクチ
   ュエータ。
3. 【請求項３】支持軸は一端を軸支持体に接合し、この軸
   支持体を隔壁に接合した請求項２記載のアクチュエー
   タ。
4. 【請求項４】軸支持体は磁性のある材料とした請求項３
   記載のアクチュエータ。
5. 【請求項５】ロータ回転軸の軸穴の流れ規制体側に封止
   部を設けた請求項２〜４のいずれか1項に記載のアクチ
   ュエータ。
6. 【請求項６】流れ規制体と移動体は径方向にガタを設け
   た係止部により連結し、流れ規制体を首振り自在とした
   請求項1〜５いずれか1項に記載のアクチュエータ。
7. 【請求項７】ロータ回転軸の外周を支持する軸受と、隔
   壁に一体形成した軸受保持部を有し、前記軸受を前記軸
   受保持部に保持した請求項１記載のアクチュエータ。
8. 【請求項８】隔壁、ステータおよび回動防止体を固定し
   た取付体と、ロータ回転軸の軸方向のスラスト荷重を受
   ける軸受体を前記取付体とロータの間に備えた請求項１
   〜６のいずれか１項に記載のアクチュエータ。