机械阀的利记博彩app

专利名称：机械阀的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种机械阀，能够在允许第一空气通过的第一状态和 允许第二空气通过的第二状态之间切换。
背景技术：
近年来，要求高速且可驱动的小型阀。这种小型阀例如用于将电 子部件安装到印刷电路基板上的电子部件自动安装机等中。在电子部 件自动安装机中，具有吸附保持电子部件的吸附管嘴，通过向该吸附 管嘴交替供给负压空气和正压空气，实现部件的吸附和解除吸附。为 了切换供给该负压空气和正压空气，要求能够高速驱动的小型阀。
为了应对这种需求，在专利文献1中，公开了一种吸附管嘴的空 气压力切换机构，其构成为将负压供给用的阀和正压供给用的阀一体
化，交替地驱动用作各阀的阀芯的杆部件。而且，在专利文献2中， 公开了一种机械阀，通过在形成有负压和正压的供给口的气缸内使活 塞上下运动来切换空气压力。
专利文献1 日本特开平9-144911号公报 专利文献2 日本特开平11-40989号公报
但是，在专利文献1中公开的空气压力切换机构，存在部件数量 多、成本高以及组装作业复杂化等各种问题。而且，在专利文献2中， 经由马达、凸轮状的臂等驱动作为阀芯的活塞。因此，存在阀芯的驱 动机构易于变得大型的问题。另外，为了实现高速的驱动需要预备高 价的马达，还导致成本增加的问题。即，以往没有既小型又构成简单 的阀。

发明内容
因此，本发明目的在于提供一种既小型又构成简单的机械阀。
本发明的机械阀，其特征在于，具有气缸，在其内周面形成有 允许第一空气通过的第一空气口和允许第二空气通过的第二空气口； 轴，自由进退地插通于上述气缸，通过进入而在开放上述第一空气口 的同时封闭第二空气口 ，通过退让而在开放上述第二空气口的同吋封 闭第一空气口；和驱动单元，驱动上述轴进退，上述驱动单元具有 一对可动磁铁，由永久磁铁构成，设在上述轴的两端； 一对电磁铁， 与各可动磁铁相对设置，利用励磁时在与对应的可动磁铁之间产生的 磁力使上述轴进退；和驱动电路，使上述一对电磁铁励磁。
在优选方式中，上述电磁铁的磁芯是在与相对的可动磁铁之间产 生磁排斥力的磁铁。在其他优选方式中，上述电磁铁的磁芯是由软铁 构成的磁极。在其他优选方式中，上述电磁铁的磁芯是由软铁和磁用 于辅助磁力的磁铁构成的磁极。在其他优选方式中，在上述气缸的至 少两端附近设置作为闩机构而起作用的磁性材料部，其由磁性材料构 成，通过在与可动磁铁之间发挥磁吸引力来限制该可动磁铁的移动。
在其他优选方式中，上述第一空气口包括允许上述第一空气进入 的第一空气入口和沿周向与该第一空气入口并列配置并允许第一空气 排出的第一空气出口，上述第二空气口包括允许上述第二空气进入的 第二空气入口和沿周向与该第二气体入口并列配置并允许第二空气向 外部排出的第二空气出口，上述轴具有与上述气缸的内径大致相同 的大径部，其在轴进入时封闭第二空气入口和第二空气出口，在轴退 让时封闭第一空气入口和第一空气出口；和在与上述气缸的内周面之 间形成允许空气通过的通过空间的小径部，其在轴进入时开放第一空 气入口和第一空气出口，在轴退让时开放第二空气入口和第二空气出 □。根据本发明，能够利用磁力通过驱动一个轴来进行空气的切换供 给。因此，能够得到既小型又构成简单的机械阔。


图1是作为本发明的实施方式的机械阀的截面图。 图2是主体和可动体的分解透视图。
图3是主体的图2中A方向视图。
图4是图3的B-B截面图。
图5是图3的C-C截面图。
图6是图3的D-D截面图
图7是可动体的分解截面图。
图8A是表示驱动电路的一部分的图。
图8B是表示驱动电路的剩余一部分的图。
图9是正压空气供给时的机械阀的要部截面图。
图IO是负压空气供给时的机械阀的要部截面图
标号说明 IO机械阀 12主体 14可动体 16驱动部 18安装部 20气缸部 30气缸孔 36套环 38负压入口 42负压出口 40正压入口 44正压出口46轴
50可动磁铁 52磁铁支座 54缓冲部件 56小径部 58大径部 62电磁铁 64固定磁铁 66励磁线圈 68传感器
具体实施例方式
以下参照

本发明的实施方式。图1是作为本发明实施方 式的机械阀IO的截面图。该机械阀10，是设想用于将电子部件安装到 电路基板上的电子部件自动安装装置(未图示)的阀。即，在电子部 件自动安装装置中，设有可沿XYZ方向移动的安装头，在该安装头上 设置吸引保持电子部件的吸引管嘴。本实施方式的机械阔IO是用于向 该吸引管嘴切换供给正压空气和负压空气的阀。
机械阀10大致可以分为安装于电子部件自动安装装置的头部的主 体12、相对该主体12进退的可动体14、以及驱动该可动体14的驱动 部16。驱动部16通过使磁力作用于可动体14而使该可动体14进退。 通过可动体14的进退，形成于主体12上的各种空气的入口/出口被遮 蔽或开放，切换供给正压空气和负压空气。以下对于该机械阀10的构 成进行详细说明。
首先，利用图2~图6对主体12的构成进行详细说明。图2是主 体12和可动体14的分解透视图。而且，图3是主体12的主视图(图 2的A方向视图)，图4是图3的B-B截面图，图5是图3的C-C截 面图，图6是图3的D-D截面图。如上所述，主体12是安装在电子部件自动安装装置的头部上的部
件。该主体12由PC (聚碳酸酯)等的工程塑料成型部件和SUS440C 等的磁性材料所形成的套环36构成，将与头部连接的安装部18和块 状的气缸部20 —体成形。安装部18呈与形成在头部上的安装槽(未 图示)对应的大致三棱柱状，以该大致三棱柱的侧面(斜面)与安装 槽的侧面紧贴的方式连接在头部上。安装部18的形状根据形成在头部 上的安装槽的形状适当改变，形状不限。
从安装部18的表面起，形成朝向气缸部20延伸的4条通路22、 24、 26、 28。负压进入通路22是与供给负压空气的负压用泵(未图示) 连接的通路(孔)，将从该负压用泵供给的负压空气引导至后述的气 缸孔30。而且，正压进入通路24是与供给正压空气的正压用泵(未图 示)连接的通路，将从该正压用泵供给的正压空气引导至气缸孔30。 该负压进入通路22和正压进入通路24沿上下方向并列形成，如图4 所示均延伸至气缸孔30。
负压排出通路26是与电子部件自动安装装置的管嘴连接的通路， 将供给到气缸孔30的负压空气引导至管嘴。并且，正压排出通路28 也是与管嘴连接的通路，将供给到气缸孔30的正压空气引导至管嘴。 负压排出通路26和正压排出通路28上下并列形成，如图5、图6所示， 均延伸至气缸孔30。
气缸部20如上所述，是与安装部18 —体成形的大致块状的部位。 在该气缸部20中形成沿上下方向(大致三棱柱状的安装部的轴向)延 伸的气缸孔30。该气缸孔30是后述可动体14所插通的孔，在其内部 插通有用于调整孔径的套环36 (参照图2)。该套环36由磁性材料构 成，通过在与后述的可动磁铁50u、 50d之间发挥磁吸引力，既作为限 制该可动磁铁50u、 50d移动的闩机构起作用，还作为磁性材料部起作 用。套环36的外径与气缸孔30的孔径基本相同，在将套环36安装于气缸孔30中时，套环36的外表面与气缸孔30的内表面能够相互紧贴。
而且，在套环36上形成四个用于连通上述两个进入通路22、 24 及两个排出通路26、 28与气缸孔30的孔38、 40、 42、 44。这四个孔 38、 40、 42、 44都设置在将套环36装于气缸孔30中时与对应的进入 通路22、 24或排出通路26、 28 (准确说是与排出通路26、 28连通的 连通路32、 34)正对的位置。在此，对该四个孔38、 40、 42、 44的位 置关系进行说明。
形成在套环36上的四个孔中与负压进入通路22对应的负压入口 38和与正压进入通路24对应的正压入口 40沿上下方向并列形成。并 且，与负压排出通路26对应的负压出口 42和与正压排出通路28对应 的正压出口 44沿上下方向并列形成。进而，负压入口38和负压出口 42沿周向大致相邻，正压入口 40和正压出口 44沿周向大致相邻。
接着，利用图2、图7对插通于该气缸孔30的可动体14进行说明。 图7是可动体14的分解截面图。可动体14由插通于气缸孔30 (准确 说是装于气缸孔30中的套环36)的轴46、螺合连接在该轴46的两端 的磁铁支座52u、 52d以及由磁铁支座52u、 52d保持的可动磁铁50u、 50d构成。
轴46是由SUS303等非磁性的刚性材料构成的轴部件。该轴46 为了实现轻量化而形成为中空的管体。因此，能够使包含轴46的可动 体14整体轻量化，并能够降低驱动该可动体14所需的消耗电力。在 轴46的两端形成有接受磁铁支座52的螺合的内螺纹60。
在此，该轴46大致分为具有比套环36的内径略小的外径的大径 部58和具有比该大径部58小的外径的小径部56。小径部56的外径的 大小程度为，能够在与套环36的内周面之间形成允许空气通过的空气 通过空间。另一方面，从小径部56的两端延伸的大径部58具有略小于套环36的内径的外径，在插通于套环36中时，接近套环36的内周 面。
在插通于气缸孔30的状态下，该轴46进退，小径部56移动至与 负压入口 38和负压出口 42正对的位置时，经由形成于该小径部56和 套环36之间的空气通过空间允许负压空气的通过。同时，正压入口40 和正压出口 44被具有略小于套环36的内径的外径的大径部58遮蔽， 因而正压空气的通过基本被阻碍。
而且，小径部56移动至与正压入口 40和正压出口 44正对的位置 时，经由该小径部56和套环36之间形成的空气通过空间允许正压空 气的通过。同时，负压入口 38和负压出口 42被大径部58遮蔽，因而 负压空气的通过基本被阻碍。S卩，通过轴46的进退，能够向管嘴切换 供给负压空气和正压空气。
实际上，在大径部58和套环36的内周面之间产生用于允许轴46 的进退的微小间隙。通过该微小间隙产生极为微量的空气泄漏。该微 量的空气作为使轴46浮起的空气轴承起作用。其结果，能够降低轴46 及套环36的磨耗。
在轴46的两端经由磁铁支座52u、 52d固定有一对可动磁铁、即 上侧可动磁铁50u和下侧可动磁铁50d(以下在不区分上下的情况下省 略尾标u、 d。其他部件也同样)。各可动磁铁50是由钕等的永久磁铁 构成的圆盘状磁铁。该可动磁铁50从驱动部16接受磁力，由此可动 体14进退，但是对此在后详述。如图1所图示，设于轴46两端的两 个可动磁铁50以彼此同极相对的方式(在图示例中彼此N极相对)设 置。
保持可动磁铁50的磁铁支座52由SUS303C等非磁性的刚性材料 构成。在该磁铁支座52的上表面形成有用于收容保持可动磁铁50的圆形的凹部。并且，从磁铁支座52的底面，突出形成与轴46螺合连 接的外螺纹部53 (参照图7)。在本实施方式中，两个磁铁支座52u、 52d均构成为相对轴46自由装卸，但是也可以使磁铁支座52u、 52d中 的至少一方与轴46 —体成形以实现部件数量的削减。
在此，如上所述，在本实施方式中，通过使由轴46等构成的可动 体14进退来切换供给负压空气和正压空气，但是该可动体14的进退 位置由磁铁支座52的底面与气缸部20的外表面的抵接来限制。从另 一观点来看，磁铁支座52的底面在可动体14每次进退时与气缸部20 的外表面冲撞。为了降低该冲撞时的冲击，防止磁铁支座52和气缸部 20的破损，在磁铁支座52的底面上设置缓冲部件54。缓冲部件54是 由POM (聚縮醛)等的非磁性且耐磨耗性优良的材料构成的圆盘状的 部件，在其中央形成允许从磁铁支座52的底面突出的外螺纹部通过的 贯通孔。通过使该缓冲部件54固定于磁铁支座52的底面，能够降低 伴随可动体14的进退磁铁支座52和气缸部20所受到的冲击。其结果， 能够防止机械阀10的寿命降低。并且，该缓冲部件54还能作为调整 磁性材料构成的气缸部20和可动磁铁50之间的距离以得到适当闩力 的隔块起作用，但是对此在后详述。也可以使缓冲部件52为由POM(聚 縮醛)等缓冲性优良的材料构成的成形部件，并使缓冲部件52本身具 有缓冲功能，从而省略缓冲部件。
接着，对驱动部16进行详细说明。驱动部16如图1所图示，由 电磁铁62、检测轴46的进退状况的传感器68、保持电磁铁62、传感 器68等的底座70以及驱动电磁铁62的驱动电路(在图1中未图示) 等构成。
电磁铁62与各可动磁铁50对应逐一设置，并与所对应的可动磁 铁50相对配置。各电磁铁62由与驱动电路连接的励磁线圈66和作为 该励磁线圈66的磁芯起作用的固定磁铁64构成。励磁线圈66接受来 自驱动电路的电流供给而励磁，通过以该励磁而产生的磁力使所对应(相对)的可动磁铁50、继而使与该可动磁铁50连接的轴46移动。
固定磁铁64由钕磁铁等的永久磁铁构成，配置在励磁线圈66的 中央。该固定磁铁64通过作为励磁线圈66的磁芯起作用来提高在该 励磁线圈66产生的磁场强度。并且，固定磁铁64与所对应的可动磁 铁50构成彼此同极相对(在图示例中为彼此S极相对)的配置。因此， 在固定磁铁64和可动磁铁50之间，与励磁线圈66的励磁状况无关地 始终产生一定的磁排斥力。在该固定磁铁64和可动磁铁50之间产生 的磁排斥力作为辅助固定磁铁64的移动的辅助(bias)力而起作用， 但对此也在后详述。
利用两个传感器68检测可动体14的进退状况。各传感器68是光 学式非接触传感器，其相对对象物照射检测光，根据此时得到的反射 光的状态等检测该对象物的有无以及距离。该传感器68预先固定设置 在规定的高度位置。具体而言，上侧传感器68u设置在可动体14向上 方向移动时能够朝向上侧磁铁支座52u照射检测光的高度位置。并且， 下侧传感器68d设置在可动体14向下方向移动时能够朝向下侧磁铁支 座52d照射检测光的高度位置。上位控制装置(未图示)根据该传感 器68的检测结果判断可动体14的移动状况，根据该判断结果控制阀 IO的驱动。即，上位控制装置在上侧传感器68u能够检测出上侧磁铁 支座52u、而下侧传感器68d不能检测出下侧磁铁支座52d的情况下， 判断可动体14向上方向移动。相反，在上侧传感器68u不能检测出上 侧磁铁支座52u、而下侧传感器68d能够检测出下侧磁铁支座52d的情 况下，判断可动体14向下方向移动。
在此，以往的阀大多不是通过检测阀芯本身来检测阀芯的位置， 而且通过检测驱动该阀芯的驱动部16的部件例如马达的旋转量、凸轮 等的传递部件、电磁柱塞(plunger)等的位置来替代检测出阀芯的位 置。因此，难以检测出阀芯本身的不良情况、例如阀芯的破损、阀芯 的阻塞(塞住)等。而在本发明中，直接利用传感器68检测作为阀芯
12的可动体14的位置。因此，还能够可靠地检测出阀芯(可动体14)本 身的不良情况。而且，由于检测出作为控制对象的阀芯本身的位置， 因而能够降低包含于检测结果中的时间延迟，能够进行更适当的控制。
接着，对驱动励磁线圈66的驱动电路进行说明。图8A、 8B是与 励磁线圈66连接的驱动电路的电路图。如图8A所图示，从信号发生 器80输出的驱动信号经过NOT (非)电路以及第一电路81输出到Bl 端子。并且驱动信号(方形脉冲信号)经过第二电路82还输出到B2 端子。第一电路81和第二电路82具有同样的构成，对所输入的驱动 信号的占空比进行调整。具体而言，第一电路81和第二电路82将从 信号发生器80输出的占空比0.5的驱动信号变换成占空比0.02-0.06程 度的信号。占空比转换后的信号经过Bl端子和B2端子输入到图8B 所图示的全桥电路84。该全桥电路84是用于带电刷马达的正反转等的 电路，是集成化而在市面上大量流通的通用电路。该全桥电路84的输 出端子0UT1、 OUT2上连接有励磁线圈66。通过向Bl输入"1"并 向B2输入"0"而将箭头a方向的电路供给到该励磁线圈66。相反， 如果向B1供给"0"并向B2供给"1"，则向励磁线圈66供给箭头b 方向的电流。在本实施方式中，利用该驱动电路向两个励磁线圈66供 给相互反向的电流。然后，由此在一个励磁线圈66和对应的可动磁铁 50之间产生磁排斥力，并且在另一个励磁线圈66和对应的可动磁铁 50之间产生磁吸引力。而且，在切换负压空气和正压空气的情况下， 使输入B1和B2的驱动信号反转以使在各励磁线圈66中流动的电流方 向逆转。即在本实施方式中，各励磁线圈66进行推挽(push* pull)的 电流动作。在此，如上所述，在本实施方式中，降低输入全桥电路84 的信号的占空比，使对励磁线圈66的通电时间与驱动周期相比变小。 由此降低消耗电力和励磁线圈66的发热量。如果通电时的电流量足够， 则即使是瞬间的通电也能够毫无问题地驱动可动体14。而且，在此例 示的驱动电路是一个例子，只要能够驱动可动体14，则也可以适当采 用其他构成的电路。接着使用图9、图10说明该机械阀10驱动的情况。图9、图10 是机械阀10的要部截面图。图9表示供给正压空气时的情况，图10 表示供给负压空气时的情况。
供给正压空气的情况下，如图9所图示，可动体14移动至轴46 的小径部56与正压入口 40和正压出口 44正对的位置。其结果，正压 入口 40和正压出口 44向形成在小径部56和套环36的内周面之间的 通过空间开放。然后，从正压入口 40进入的正压空气经过通过空间、 正压出口 44而供给至管嘴。另一方面，此时负压入口 38和负压出口 42都被轴46的大径部58遮蔽，因而阻碍负压空气向气缸孔30的侵入。
对该正压空气供给时作用于可动体14的力进行说明。在可动体14 移动到下限位置的情况下，驱动电路中断向励磁线圈66的通电。因此， 供给正压空气时，在可动磁铁50与对应的励磁线圈66之间不产生磁 作用。在中断向该励磁线圈66的通电时，作用于可动体14的力变成 图9中实线箭头的样子。即，固定磁铁64是不论向励磁线圈66的通 电状况如何始终发挥磁力的永久磁铁。而且固定磁铁64和对应的可动 磁铁50以彼此同极相对的方式配置。因此，在上侧固定磁铁64u和上 侧可动磁铁50u之间产生磁排斥力Fa，而在下侧固定磁铁64d和下侧 可动磁铁50d之间产生磁排斥力Fb。在此，供给正压空气时，可动体 14向下侧移动，因而上侧的磁铁间距离比下侧的磁铁间距离大。因此， 上侧的磁排斥力Fa与下侧的磁排斥力Fb相比变小(Fb>Fa)。艮卩，通 过在可动磁铁50和固定磁铁64之间产生的磁排斥力，在可动体14上 作用有具有(Fb-Fa)大小的朝上的磁力。可动体14因该朝上的磁力而 向上方向移动时，无法继续正压空气的供给而成为问题。
因此，在本实施方式中，气缸部20 (主体12)构成为包括磁性材 料部(套环36)的构成，利用在该气缸部20的磁性材料部(套环36) 和可动磁铁50之间产生的磁吸引力作为维持正压空气供给状态的闭锁 力。即，在使气缸部20构成为包括磁性材料部的情况下，在上侧可动磁铁50u和气缸部20之间产生磁吸引力Fc，在下侧可动磁铁50d和气 缸部20之间产生磁吸引力Fd。在供给正压空气时，上侧可动磁铁50u 和气缸部20之间的距离比下侧可动磁铁50d和气缸部20之间的距离 小，因而在上侧产生的磁吸引力Fc比在下侧产生的磁吸引力Fd大
(F0Fd)。其结果，如果仅着眼于在可动磁铁50和气缸部20之间产 生的磁吸引力，则是在可动体14上产生具有(Fc-Fd)的大小的朝下的 磁力。在本实施方式中，对各磁铁的磁通密度、各部分的位置关系例 如缓冲部件54的厚度等进行调节，以使由该磁吸引力产生的磁力
(FoFd)大于由该磁排斥力产生的磁力(Fb-Fa)。其结果，在供给正 压空气时，在可动体14上总地来说作用有朝下的力，能够维持可动体 14移动至下侧的正压空气供给状态。
接着，对从该正压空气供给状态切换至负压空气供给状态(从图9 的状态至图10的状态)的情况进行说明。该情况下，驱动电路向两个 励磁线圈66u、 66d供给反向的电流。图9中的虚线箭头表示由该通电 产生的磁力。g卩，在从正压空气供给状态向负压空气供给状态切换的 状态下，驱动电路向励磁线圈66d流以使在与下侧可动磁铁50d之间 产生的磁排斥力Fb增加的方向的电流。从另一角度来看，驱动电路流 以使下侧电磁铁62d成为在与下侧可动磁铁50d之间产生磁排斥力Ff 的电磁铁的方向的电流。
另一方面，驱动电路向上侧励磁线圈66u供给与励磁线圈66d相 反方向的电流。其结果，在上侧电磁铁62u中产生使在与上侧可动磁 铁50u之间产生的磁排斥力Fa减少的磁力Fe。换言之，通过供给相反 方向电流，上侧电磁铁62u成为在与上侧可动磁铁50u之间产生磁吸 引力Fe的电磁铁。
艮P，通过驱动电路的电流供给，在可动体14上施加之前一直作用 的向上的磁力(Fb+Fd)和向下的磁力(Fa+Fc)，进而还作用有向上 的磁力(Fe+ Ff)。然后，在该电流供给产生的向上的磁力(Fe+Ff)大于闭锁力(Fa+Fc-Fb-Fd)的时点，可动体14向上方向移动。最终， 如图10所图示，在下侧缓冲部件54d与气缸部20的端面抵接的时点 停止。
此时，轴46的小径部56与负压入口 38和负压出口 42正对。其 结果，负压入口 38以及负压出口 42向形成于小径部56和套环36的 内周面之间的通过空间开放。从负压入口 38进入的负压空气经过通过 空间、负压出口 42供给至管嘴。另一方面，此时，正压入口 40和正 压出口 44均被轴46的大径部58所遮蔽，因而阻碍正压空气向气缸孔 30的侵入。
如果该状态被传感器68检测出，则驱动电路中断向励磁线圈66 的电流供给。此时作用于可动体14的力与正压空气供给时大致相同。 即，在可动体14上，虽然由在上侧可动磁铁50u和上侧固定磁铁64u 之间产生的磁排斥力Fa而作用有向下的磁力，但是在该磁力以上的磁 吸引力Fd (朝上的磁力)在下侧可动磁铁50d和气缸部之间产生。因 此，可动体14维持负压空气供给状态。
从负压空气供给状态再次切换到正压空气供给状态(从图10的状 态至图9的状态)的情况下，再次向励磁线圈66供给电流即可。图10 中的虚线箭头表示该通电产生的磁力。即，在该情况下，供给的电流 的方向为切换到负压空气供给状态的情况下的相反方向。即，在励磁 线圈66d中流以使在与下侧可动磁铁50d之间产生的磁排斥力Fb降低 的方向的电流。而且，向上侧励磁线圈66u供给使在与上侧可动磁铁 50u之间产生的磁排斥力Fa增加的方向的电流。由此，可动体14再次 向下方向移动，过渡到图9所图示的正压空气供给状态。
如通过以上说明可知，在本实施方式中，利用磁力实现负压空气 和正压空气之间的切换。因此，与利用马达等的情况相比，能够进行 非常高度的切换。而且，不需要凸轮等驱动力传递机构，因而与利用
16马达等的情况相比，能够实现小型化。进而，由于采用通过使单一的
可动体14进退来切换供给负压空气和正压空气的构成，因而与专利文
献1那样的使两个杆进退的阀相比，能够实现小型化，并且能够减少 部件数量。
但是，如由以上的说明可知，在实施方式中，利用以固定磁铁64 为磁芯的励磁线圈66即含芯线圈驱动可动体14。在此，还考虑代替含 芯线圈而使用空芯线圈的情况下，即考虑省略固定磁铁64仅以励磁线 圈66驱动可动体14的情况。但是，为了以空芯线圈得到足以使可动 体14移动的磁力，需要向该空芯线圈供给大电流，即使縮短通电时间 也会导致消耗电力的增加。而且，伴随电流增加发热量也增加，因而 需要新设置散热片等的散热部件。其结果，导致阀的大型化、部件数 量增加乃至成本提高的问题。当然，可以通过使空芯线圈和可动磁铁 50之间的间隙变窄来使作用于可动磁铁50的磁力增加。但是，在空芯 线圈和可动磁铁50之间的间隙过小的情况下，产生难以维持该阀的组 装精度的新问题。
为了避免该问题，在本实施方式中使用具有磁芯的励磁线圈66。 而且，通过使用永久磁铁(固定磁铁64)作为该磁芯，在该永久磁铁 和可动磁铁50之间产生的磁排斥力作为辅助(bias)力而发挥作用。 其结果，即使供给励磁线圈66的电流量比较小，也能够得到充分的驱 动力，能够降低消耗电力。
在本实施方式中，使用永久磁铁作用磁芯，但是如果能够附加基 于磁力的辅助力，则也可以将电磁铁用作磁芯(固定磁铁64)。艮P, 可以将在铁心上巻绕线圈的电磁铁与各可动磁铁50相对配置，进而在 该电磁铁的周围巻绕励磁线圈66。想要在与对应的可动磁铁50之间作 用磁力的情况下，可以适当中断向电磁铁的线圈的通电。
并且，在本实施方式中，使用永久磁铁作为磁芯，但是也可以使磁芯为由软铁构成的磁极、或者为由软铁和辅助磁力的磁铁的复合体 构成的磁极，通过改变驱动侧磁极来驱动可动体14。这种情况下，电
磁铁62推动可动体14时，使电磁铁62的磁极变化，以使电磁铁62 的磁极和可动体14的可动磁铁50的磁极相斥，在电磁铁62牵引可动 体14时，使电磁铁62的磁极变化，以使电磁铁62的磁极和可动体14 的可动磁铁50的磁极相吸。gP，如图9所示，使可动体14向下方移 动时，将上侧电磁铁62u的磁极控制成S极，上侧电磁铁62u的磁极 和可动体14的可动磁铁50u的磁极之间的关系变成S-S而相斥，并且， 将下侧电磁铁62d的磁极控制成N极，下侧电磁铁62d的磁极与可动 体14的可动磁铁50d的磁极之间的关系变成N-S而相吸。通过该电磁 铁62的磁极的变化，可动体14向下方移动。另一方面，如图10所示， 使可动体14向上方移动时，将上侧电磁铁62u的磁极控制成N极，上 侧电磁铁62u的磁极和可动体14的可动磁铁50u的磁极之间的关系变 成N-S而相吸，并且，将下侧电磁铁62d的磁极控制成S极，下侧电 磁铁62d的磁极与可动体14的可动磁铁50d的磁极之间的关系变成S-S 而相斥。通过该电磁铁62的磁极的变化，可动体14向上方移动。在 该实施方式中，电磁铁62具有软铁磁极，但是励磁线圈本身是空芯线 圈，磁回路也成为开磁路，因而容易设定驱动电路中的共振电路，能 够降低消耗电力，进而能够将发热抑制得较少。
在以上说明中，仅对于作用于各部分的磁力进行说明，但是在可 沿上下方向移动的可动体14上还作用有重力。其结果，与向下方向移 动的情况相比，向上方向移动的情况下具有更大的力。因此，为了吸 收该重力导致的移动所需要的力的差异，可以使配置于上侧的磁铁的 强度与配置于下侧的磁铁的强度不同。而且，在本说明书中，以用于 电子部件自动安装装置的机械阀的构成为例进行说明，但是当然也可 以应用于组装到其他装置中的机械阀，而且切换供给的空气种类也不 限定于负压空气和正压空气。
权利要求
1. 一种机械阀，其特征在于，具有气缸，在其内周面形成有允许第一空气通过的第一空气口和允许第二空气通过的第二空气口；轴，自由进退地插通于上述气缸，通过进入而在开放上述第一空气口的同时封闭第二空气口，通过退让而在开放上述第二空气口的同时封闭第一空气口；和驱动单元，驱动上述轴进退，上述驱动单元具有一对可动磁铁，由永久磁铁构成，设在上述轴的两端；一对电磁铁，与各可动磁铁相对设置，利用励磁时在与对应的可动磁铁之间产生的磁力使上述轴进退；和驱动电路，使上述一对电磁铁励磁。
2. 如权利要求l所述的机械阀，其特征在于，上述电磁铁的磁芯 是在与相对的可动磁铁之间产生磁排斥力的磁铁。
3. 如权利要求l所述的机械阀，其特征在于，上述电磁铁的磁芯 是由软铁构成的磁极。
4. 如权利要求1所述的机械阀，其特征在于，上述电磁铁的磁芯 是由软铁和用于辅助磁力的磁铁的复合体构成的磁极。
5. 如权利要求1 4中任意一项所述的机械阀，其特征在于，在上 述气缸的至少两端附近设置作为闩机构而起作用的磁性材料部，其由 磁性材料构成，通过在与可动磁铁之间发挥磁吸引力来限制该可动磁 铁的移动。
6. 如权利要求1~5中任意一项所述的机械阀，其特征在于，上述轴的内部是中空的。
7.如权利要求1~6中任意一项所述的机械阀，其特征在于，上述 第一空气口包括允许上述第一空气进入的第一空气入口和沿周向与该 第一空气入口并列配置并允许第一空气排出的第一空气出口，上述第二空气口包括允许上述第二空气进入的第二空气入口和沿 周向与该第二气体入口并列配置并允许第二空气向外部排出的第二空 气出口，上述轴具有与上述气缸的内径大致相同的大径部，其在轴进入时封闭第二空 气入口和第二空气出口，在轴退让时封闭第一空气入口和第一空气出 口；和在与上述气缸的内周面之间形成允许空气通过的通过空间的小径 部，其在轴进入时开放第一空气入口和第一空气出口，在轴退让时开 放第二空气入口和第二空气出口。
全文摘要
本发明提供一种小型且构成简单的机械阀。机械阀(10)，具有形成有气缸孔的主体(12)、插通于气缸孔而进退的可动体(14)、空气通过的孔，该孔由可动体(14)的进退而开放、遮蔽。在可动体(14)的两端固定有可动磁铁。在驱动部(16)上设置与各可动磁铁相对的电磁铁(62)。利用该电磁铁的磁力驱动可动体(14)。
文档编号F16K11/02GK101457845SQ200810186740
公开日2009年6月17日 申请日期2008年12月12日 优先权日2007年12月12日
发明者松永弘, 齐藤敦 申请人:蒂雅克股份有限公司;索尼株式会社