JP2022124394A - 開閉弁 - Google Patents

Abstract

【課題】可撓性に優れた開閉弁を提供する。【解決手段】開閉弁１は、硬磁性弾性体を含む弾性空間部２と、磁力によって弾性空間部を変形させる弾性空間部変形生起要素６と、を備えており、弾性空間部変形生起要素は、前記磁力による前記弾性空間部変形生起要素と前記硬磁性弾性体との引き合い力もしくは反発力と、前記弾性空間部および前記硬磁性弾性体の少なくともいずれか１つの復元力と、これらの力の合力と、の少なくともいずれか１つによって弾性空間部２を変形させ、弾性空間部内に形成された空間Ｓ１を開く開放モードと、前記空間を閉じる閉鎖モードと、を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、開閉弁に関する。

従来の開閉弁としては、例えば、板状の磁性材料からなるダイヤフラムに弾性体を取り付けた電磁弁がある（例えば、特許文献１参照。）。前記電磁弁は、コイルばねによる付勢力によって前記ダイヤフラムとともに前記弾性体を液体出入口の開口から離間させ、これによって、前記電磁弁は開状態となる。また、前記電磁弁は、ソレノイドコイルが発生する磁力によって前記ダイヤフラムとともに前記弾性体を液体出入口の開口に接近させ、これによって、前記電磁弁は閉状態となる。

特開２０１９－１３８４０３号公報

しかしながら、上記従来の開閉弁において、ダイヤフラムは合金を用いるものである。このため、上記従来の開閉弁は、弁体が剛性でありその用途は限られている。したがって、上記従来の開閉弁は、可撓性が求められる開閉弁の利用が困難であった。

本発明の目的は、可撓性に優れた開閉弁を提供することである。

本発明に係る開閉弁は、硬磁性弾性体を含む弾性空間部と、磁力によって前記弾性空間部を変形させる弾性空間部変形生起要素と、を備えており、前記弾性空間部変形生起要素は、前記磁力による前記弾性空間部変形生起要素と前記硬磁性弾性体との引き合い力もしくは反発力と、前記弾性空間部および前記硬磁性弾性体の少なくともいずれか１つの復元力と、これらの力の合力と、の少なくともいずれか１つによって前記弾性空間部を変形させ、前記弾性空間部内に形成された空間を開く開放モードと、前記空間を閉じる閉鎖モードと、を行う。

本発明に係る開閉弁において、前記弾性空間部は、弾性空間部本体と、前記硬磁性弾性体とを、備えており、前記硬磁性弾性体は、前記弾性空間部本体の外側に固定されており、前記弾性空間部変形生起要素は、前記弾性空間部の外側に設けられている。

本発明に係る開閉弁において、前記弾性空間部の少なくとも一部は、前記硬磁性弾性体によって形成されており、前記弾性空間部変形生起要素は、前記弾性空間部の外側に設けられている。

本発明に係る開閉弁において、前記弾性弁体は、前記硬磁性弾性体によって形成されている。

本発明に係る開閉弁は、初期状態において、前記空間が閉じられているものとすることができる。

本発明に係る開閉弁は、初期状態において、前記空間が開かれているものとすることができる。

本発明に係る開閉弁において、前記弾性空間部は、前記硬磁性弾性体を含むチューブであるものとすることができる。

本発明に係る開閉弁において、前記弾性空間部は、ロータリーベーンおよびロータリーベーンケースを備えており、前記ロータリーベーンおよび前記ロータリーベーンケースの少なくともいずれか一方は、前記硬磁性弾性体を含んでいるものとすることができる。

本発明に係る開閉弁において、前記弾性空間部は、シート部材を備えており、前記シート部材は、前記硬磁性弾性体を含むものとすることができる。

本発明に係る開閉弁において、前記弾性空間部変形生起要素は、電磁石であるものとすることができる。

本発明によれば、可撓性に優れた開閉弁を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る、開閉弁の要部を模式的に示した図である。 本発明の第２の実施形態に係る、開閉弁の要部を模式的に示した図である。 本発明の第３の実施形態に係る、開閉弁の要部を模式的に示した図である。 本発明の第４の実施形態に係る、開閉弁の要部を模式的に示した図である。 本発明の第５の実施形態に係る、開閉弁の要部を模式的に示した図である。 本発明の第６の実施形態に係る、開閉弁の要部を模式的に示した図である。 本発明の第７実施形態である開閉弁の閉状態を概略的に示す断面図である。 図７Ａの開閉弁の開状態を概略的に示す断面図である。 本発明の第８実施形態である開閉弁の開状態を概略的に示す断面図である。 図８Ａの開閉弁の閉状態を概略的に示す断面図である。 本発明の第９実施形態である開閉弁の開状態を概略的に示す断面図である。 図９Ａの開閉弁の閉状態を概略的に示す断面図である。 本発明の第１０実施形態である開閉弁の閉状態を概略的に示す断面図である。 図１０Ａの開閉弁の開状態を概略的に示す断面図である。 本発明の第１１実施形態である開閉弁の開状態を概略的に示す断面図である。 図１１Ａの開閉弁の閉状態を概略的に示す断面図である。 本発明の第１２実施形態である開閉弁を含むロータリーベーンアクチュエータであって、前記開閉弁の開状態を概略的に示す断面図である。 図１２Ａの開閉弁の閉状態を概略的に示す断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の、様々な実施形態に係る開閉弁について、説明を行う。なお、以下の説明において、実質的に同一の構成には、同一の符号を使用する。

本実施形態に係る開閉弁１は、硬磁性弾性体を含む弾性空間部と、磁力によって前記弾性空間部を変形させる弾性空間部変形生起要素と、を備えている。前記弾性空間部変形生起要素は、前記磁力による前記弾性空間部変形生起要素と前記硬磁性弾性体との引き合い力もしくは反発力と、前記弾性空間部および前記硬磁性弾性体の少なくともいずれか１つの復元力と、これらの力の合力と、の少なくともいずれか１つによって前記弾性空間部を変形させ、前記弾性空間部内に形成された空間Ｓ１を開く開放モードと、前記空間Ｓ１を閉じる閉鎖モードと、を行う。

この明細書中では、用語の意味を次のとおりに定義する。

「磁性」には、「硬磁性」と「軟磁性」とが含まれる。

「硬磁性」とは、「保磁力が大きく、自発磁化性を有し、自ら磁力（又は磁場）を発生する性質」をいう。また、「硬磁性体」とは、いわゆる磁石であり、「硬磁性を有する、物体又は物質」をいう。「硬磁性弾性体」とは、「硬磁性体のうち、硬磁性を有する、弾性体」をいう。

「軟磁性」とは、「磁力（又は磁場）を受けると応答するが、自らは磁力（又は磁場）を発生しない性質」をいう。また、「軟磁性体」とは、「軟磁性を有する、物体又は物質」をいう。更に、「軟磁性弾性体」とは、「軟磁性体のうち、軟磁性を有する、弾性体」をいう。

１：硬磁性弾性体を含むチューブを使用した開閉弁
以下、硬磁性弾性体を含むチューブを使用した開閉弁１について説明をする。

まず、弾性空間部変形生起要素と硬磁性弾性体とが弾性空間部本体を挟む位置に配置されている開閉弁を例示する。

＜開閉弁１Ａ＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る、開閉弁１Ａの要部を模式的に示した図である。図１中、図面左側は、開閉弁１Ａの初期状態及び開放状態を示し、図面右側は、開閉弁１Ａの閉鎖状態を示す。

図面左側を参照すれば、開閉弁１Ａは、硬磁性弾性体を含む弾性空間部２を備えている。本実施形態では、弾性空間部２は、弾性空間部本体３と、硬磁性弾性体５とを、備えている。本実施形態では、弾性空間部２は、弾性空間部本体３と硬磁性弾性体５とを別体に形成し、弾性空間部本体３と硬磁性弾性体５とを固定させることによって形成されている。すなわち、開閉弁１Ａは、弾性空間部本体３と、硬磁性弾性体５とを積層させた積層部分を弾性空間部２に含む。

弾性空間部本体３は、対向壁３ａと対向壁３ｂとの２つの対向壁を備えている。２つの対向壁３ａ，３ｂは、開閉弁１の中心軸線Ｏ１（以下、「中心軸線Ｏ１」ともいう。）を挟んで対向する位置に配置された壁である。本実施形態では、例えば、対向壁３ａは上壁であり、対向壁３ｂは下壁である。ただし、対向壁３ａ及び３ｂは、上下方向の対向する位置に配置される場合に限定されるものではなく、左右方向（水平方向）に配置するなど、中心軸線Ｏ１の周りの任意の対向位置に配置することができる。図面左側に示すように、開閉弁１Ａの初期状態において、２つの対向壁３ａ，３ｂは中心軸線Ｏ１を挟んで離間している。これによって、開閉弁１Ａの初期状態において、２つの対向壁３ａ，３ｂの間には、容積Ｖ１の空間Ｓ１が形成されている。例えば、弾性空間部本体３が弾性チューブである場合、前記弾性チューブの弾性力によって、当該弾性チューブの中空状態を維持させている。これによって、図面左側に示すように、開閉弁１Ａの初期状態において、２つの対向壁３ａ，３ｂの間には、空間Ｓ１を形成することができる。なお、本実施形態では、対向壁３ａの位置は固定されていることが好ましい。

空間Ｓ１には、流通対象物Ｍが流通している。本実施形態では、弾性空間部本体３が弾性チューブである場合、開閉弁１Ａは、流通対象物Ｍを流通させるための通路Ｒの一部となる。流通対象物Ｍとしては、例えば、気体、液体、流体、スラリー、粉体が挙げられる。

硬磁性弾性体５は、例えば、永久磁石と弾性体との両方の機能を兼ね備えた永久磁石弾性体である。本実施形態では、図面左側に示すように、硬磁性弾性体５は、硬磁性弾性体５（弾性空間部２）の動作方向（軸直方向）において分極している。硬磁性弾性体５の外面５ｆ１と内面５ｆ２とでは、異なる磁極を有している。具体例としては、硬磁性弾性体５の外面５ｆ１がＳ極（Ｎ極）である場合、当該硬磁性弾性体５の内面５ｆ２は、Ｎ極（Ｓ極）である。

硬磁性弾性体５は、弾性空間部本体３の外面３ｆ１に固定されている。本実施形態では、硬磁性弾性体５は、中心軸線Ｏ１を挟んで対向する２つの位置のうちの一方の位置（本実施形態では、下壁の位置）であって、弾性空間部本体３よりも外側の位置に配置されている。具体的には、硬磁性弾性体５は、弾性空間部本体３の対向壁３ｂの外面３ｆ１に固定されている。

なお、本明細書において、「外面」とは、「軸直方向外側の面」をいう。また、本明細書において、「内面」とは、軸直方向内側の面をいう。ここで、「軸直方向」とは、中心軸線Ｏ１に対して直交する方向をいう。また、「軸直方向外側」とは、軸直方向のうち、中心軸線Ｏ１よりも遠い側をいう。さらに、「軸直方向内側」とは、軸直方向のうち、中心軸線Ｏ１に近い側をいう。

前記弾性空間部変形生起要素は、磁力によって弾性空間部２を変形させることができる。前記磁力は、硬磁性弾性体と前記弾性空間部変形生起要素との相互作用によって、弾性空間部２と前記弾性空間部変形生起要素との間に生じる磁力である。前記弾性空間部変形生起要素は、磁性体によって構成することができる。本実施形態では、前記弾性空間部変形生起要素は、電磁石６である。電磁石６は、弾性空間部２の外側に設けられている。

ここで、「外側に設けられている」とは、「外面に固定されていること」、「（固定されることなく）外面に接していること」、「外面に対して間隔を置いて配置されていること」、のいずれか１つの意味を含む。

本実施形態では、電磁石６は、中心軸線Ｏ１を挟んで対向する２つの位置のうちの硬磁性弾性体とは異なる他方の位置であって、弾性空間部本体３よりも外側に設けられている。具体的には、電磁石６は、弾性空間部本体３の対向壁３ａの外側に設けられている。より具体的には、電磁石６は、弾性空間部本体３の対向壁３ａの外面３ｆ１に接していることが好ましい。例えば、電磁石６は、弾性空間部本体３の対向壁３ａの外面３ｆ１に固定することができる。ただし、電磁石６は、弾性空間部２に接していなくてもよい。例えば、電磁石６は、弾性空間部本体３の対向壁３ａの外面３ｆ１に対して間隔を置いて配置することができる。なお、本実施形態において、電磁石６の位置は、例えば、当該電磁石６を開閉弁筐体などに固定させることによって、固定させることができる。

（開閉弁１Ａの基本動作）
開閉弁１Ａは、弾性空間部２を変形させることによって、空間Ｓ１を開閉させることができる。特に、本実施形態では、電磁石６のＯＮ／ＯＦＦによって、開閉弁１Ａを開閉させることができる。以下、開閉弁１Ａの基本的な動作について説明をする。

初期状態（開放状態）：開動作（開放モード）
本実施形態において、開閉弁１Ａの初期状態は、電磁石６がＯＦＦ（非通電状態）である。本実施形態では、図面左側に示すように、空間Ｓ１は開かれている。本実施形態では、空間Ｓ１は、弾性空間部本体３の弾性力によって維持されている。したがって、空間Ｓ１には、流通対象物Ｍを流通させることができる。

閉鎖状態：閉動作（閉鎖モード）
電磁石６をＯＮ（通電状態）にする。このとき、図面右側に示すように、電磁石６の内側に生じる磁極は、硬磁性弾性体５の内側の磁極Ｎ（Ｓ）と異なる磁極Ｓ（Ｎ）である。これによって、図面右側に示すように、硬磁性弾性体５と電磁石６との間には磁力による引き合い力Ｆ６５ａが生じる。引き合い力６５ａは、弾性空間部本体３の弾性力（復元力）よりも強くする。その結果、弾性空間部本体３の対向壁３ｂが対向壁３ａに向かって移動する。これによって、特に、本実施形態によれば、図面右側に示すように、弾性空間部本体３の対向壁３ａの内面３ｆ２は最終的に対向壁３ｂの内面３ｆ２と接触する。これによって、図面右側に示すように、空間Ｓ１は完全に閉じられる。すなわち、電磁石６をＯＮにすると、開閉弁１Ａは、図面左側に示すように、閉じられる。したがって、流通対象物Ｍの流通は、遮断される。

開放状態：開動作（開放モード）
電磁石６をＯＦＦにする。これによって、開閉弁１Ａを停止させることができる。このとき、引き合い力Ｆ６５ａは消滅し、弾性空間部本体３の復元力（弾性力）の影響が支配的となる。その結果、図面左側に示すように、弾性空間部本体３の対向壁３ｂが対向壁３ａから離れる向きに移動する。これによって、空間Ｓ１は再び完全に開かれる。すなわち、電磁石６をＯＦＦにすると、開閉弁１Ａは、図面左側に示すように、初期状態に復帰する。したがって、空間Ｓ１には、流通対象物Ｍを再び流通させることができる。このように、本実施形態において、開閉弁１Ａの開動作は、弾性空間部２（弾性空間部本体３及び硬磁性弾性体５の少なくとも１つ）の弾性力によって行われている。ただし、本実施形態において、開閉弁１Ａの開動作は、弾性空間部２の弾性力と、磁力との合力によって行うことができる。空間Ｓ１を開く場合、開閉弁１Ａによれば、電磁石６に通じる電流の向きを閉動作の場合とは逆にすることができる。これによって、電磁石６と硬磁性弾性体５との間に反発力を発生させることができる。この場合、弾性体（弾性空間部２）の復元力のみに依るよりも、復元速度を大きくすることができる。したがって、開閉弁１Ａの場合、弾性体の復元力と併せ、電磁石６と硬磁性弾性体５との反発力を用いることが好ましい。

また、開閉弁１Ａの開動作は、磁力のみによって行うことができる。例えば、開閉弁１Ａの開動作は、上述のとおり、電磁石６において、閉動作の際とは異なる向きに電流を流すことにより行うことができる。この場合、電磁石６に発生する磁極が硬磁性弾性体５の内側の磁極と同じ磁極になることにより、硬磁性弾性体５と電磁石６との間に反発力が発生する。これによって、空間Ｓ１は、弾性体（弾性空間部２）の弾性力の有無にかかわらず、開かれる。

上述のとおり、開閉弁１Ａによれば、電磁石６のＯＮ、ＯＦＦを交互に切り替えることによって、もしくは電磁石６の電流の向きを切り替えることによって、閉鎖モードと開放モードとが繰り返される。これによって、本実施形態に係る開閉弁１Ａによれば、空間Ｓ１内を通した流通対象物Ｍの流通を断続的に行うことができる。

なお、開閉弁１Ａにおいて、弾性空間部本体３の対向壁３ａの位置は固定されている。これによって、弾性空間部本体３全体が硬磁性弾性体５の移動に追従することなく、２つの対向壁３ａ，３ｂは、互いに接近及び離間させることができる。具体例として、対向壁３ａは、支持台、装置（収納ケース）、作業テーブル（作業ステージ）に固定することができる。ただし、本発明によれば、対向壁３ａを固定しておくことは必須ではない。対向壁３ａの位置の固定は、例えば、弾性空間部本体３に対して、中心軸線Ｏ１に沿った一定の張力を加えることによって省略することができる。この場合、弾性空間部本体３全体が硬磁性弾性体５の移動に追従することなく、２つの対向壁３ａ，３ｂは、互いに接近及び離間させることができる。

また、開閉弁１Ａによれば、硬磁性弾性体５は、２つの対向壁３ａ，３ｂのうちの、少なくともいずれか一方に固定することができる。例えば、硬磁性弾性体５は、対向壁３ａの外面３ｆ１に固定することができる。この場合、電磁石６は、弾性空間部本体３の対向壁３ｂの外側に設ける。

開閉弁１Ａにおいて、硬磁性弾性体５の位置を固定したうえで、電磁石６を軸直方向に移動させるか当該電磁石６のＯＮ／ＯＦＦを行うかのいずれか少なくとも一方を行っている。これによって、弾性空間部本体３の対向壁３ｂの変形を生起させることができる。

電磁石６を移動させる場合、開閉弁１Ａを駆動させる方法としては、例えば、電磁石６をＯＮにして移動させる方法と、電磁石６のＯＮ／ＯＦＦ制御と当該電磁石６の移動との組み合わせる方法が挙げられる。これらの方法は、例えば、前記弾性空間部変形生起要素として永久磁石を利用する場合に応用することができる。ただし、開閉弁１Ａは、電磁石６の位置を固定することによって、空間Ｓ１の開放及び閉鎖を行うことができる。

また、開閉弁１Ａは、図面右側の状態を初期状態とすることができる。すなわち、弾性空間部本体３は、図面右側のような、空間Ｓ１が閉じられた状態を初期状態とすることができる。この場合、開閉弁１Ａの初期状態において、電磁石６は、ＯＮである。あるいは、弾性空間部本体３は、当該弾性空間部本体３の弾性力によって、図面右側のような状態を初期状態とすることができる。弾性空間部本体３の弾性力によって空間Ｓ１が閉じられた状態を初期状態とする場合、電磁石６は、開閉弁１Ａの初期状態において、ＯＦＦにすることができる。ただし、この場合、電磁石６は、硬磁性弾性体５の外側であって、当該硬磁性弾性体５に対して間隔を置いた位置に配置する。これによって、開閉弁１Ａは、電磁石６のＯＮ／ＯＦＦによって、弾性空間部本体３の対向壁３ｂを変形させることができる。

＜開閉弁１Ｂ＞
図２は、本発明の第２の実施形態に係る、開閉弁１Ｂの要部を模式的に示した図である。図２中、図面左側は、開閉弁１Ｂの初期状態及び閉鎖状態を示し、図面右側は、開閉弁１Ｂの開放状態を示す。

図面左側を参照すれば、開閉弁１Ｂは、硬磁性弾性体を含む弾性空間部２を備えている。本実施形態では、弾性空間部２は、弾性空間部本体３と、硬磁性弾性体５と、を備えている。

図面左側に示すように、開閉弁１Ｂの初期状態において、弾性空間部本体３の、２つの対向壁３ａ，３ｂは接している。具体的には、対向壁３ａの内面３ｆ２と対向壁３ｂの内面３ｆ２とは接触している。すなわち、開閉弁１Ｂの初期状態では、空間Ｓ１は閉じられている。例えば、弾性空間部本体３が弾性チューブである場合、前記弾性チューブの弾性力によって、当該弾性チューブは、完全に潰された状態に維持されている。

硬磁性弾性体５は、弾性空間部本体３の外面３ｆ１に固定されている。本実施形態では、硬磁性弾性体５は、開閉弁１Ａと同様、中心軸線Ｏ１を挟んで対向する２つの位置のうちの一方の位置であって、弾性空間部本体３の外面３ｆ１に固定されている。具体的には、弾性空間部本体３の対向壁３ｂの外面３ｆ１に固定されている。

前記弾性空間部変形生起要素は、磁力によって弾性空間部２を変形させることができる。前記磁力は、磁性弾性体と前記弾性空間部変形生起要素との相互作用によって、弾性空間部２と前記弾性空間部変形生起要素との間に生じる磁力である。前記弾性空間部変形生起要素は、磁性体によって構成することができる。本実施形態では、前記弾性空間部変形生起要素は、電磁石６である。電磁石６は、弾性空間部２の外側に設けられている。

（開閉弁１Ｂの基本動作）
開閉弁１Ｂは、弾性空間部２を変形させることによって、空間Ｓ１を開閉させることができる。特に、本実施形態では、電磁石６のＯＮ／ＯＦＦによって、開閉弁１Ｂを開閉させることができる。以下、開閉弁１Ｂの基本的な動作について説明をする。

初期状態（閉鎖状態）：閉動作（閉鎖モード）
本実施形態において、開閉弁１Ｂの初期状態は、電磁石６がＯＦＦである。本実施形態では、図面左側に示すように、空間Ｓ１は、閉じられている。したがって、空間Ｓ１を通した流通対象物Ｍの流通は、遮断されている。本実施形態では、空間Ｓ１は、弾性空間部本体３の弾性力によって閉じられている。また、電磁石６をＯＦＦにすれば、開閉弁１Ｂを停止させることができる。

開放状態：開動作（開放モード）
電磁石６をＯＮにする。このとき、図面右側に示すように、電磁石６の内側に生じる磁極は、硬磁性弾性体５の内側の磁極Ｎ（Ｓ）と同じ磁極Ｎ（Ｓ）である。これによって、硬磁性弾性体５と電磁石６との間には磁力による反発力Ｆ６５ｒが生じる。反発力Ｆ６５ｒは、弾性空間部本体３の弾性力（復元力）よりも強くする。その結果、図面右側に示すように、弾性空間部本体３の対向壁３ａと、当該弾性空間部本体３の対向壁３ｂとは、互いに離れる向きに移動する。これによって、空間Ｓ１は開かれる。具体的には、図面右側に示すように、空間Ｓ１は、２つの対向壁３ａ，３ｂの間に形成される。したがって、空間Ｓ１には、流通対象物Ｍを流通させることができる。

閉鎖状態（停止状態）：閉動作（閉鎖モード）
電磁石６をＯＦＦにする。これによって、開閉弁１Ｂを停止させることができる。このとき、反発力Ｆ６５ｒは消滅し、弾性空間部本体３の復元力（弾性力）の影響が支配的となる。その結果、図面左側に示すように、弾性空間部本体３の対向壁３ａと、当該弾性空間部本体３の対向壁３ｂとは、互いに近づく向きに移動する。これによって、弾性空間部本体３の対向壁３ａの内面３ｆ２と、当該弾性空間部本体３の対向壁３ｂの内面３ｆ２とは、最終的に接触する。これによって、図面左側に示すように、空間Ｓ１は再び閉じられる。すなわち、電磁石６をＯＦＦにすると、開閉弁１Ｂは、図面左側に示すように、初期状態に復帰する。したがって、流通対象物Ｍの流通は、再び遮断される。このように、本実施形態において、開閉弁１Ｂの閉動作は、弾性空間部２（弾性空間部本体３及び硬磁性弾性体５の少なくとも１つ）の弾性力によって行われている。ただし、本実施形態において、開閉弁１Ｂの閉動作は、弾性空間部２の弾性力と、磁力との合力によって行うことができる。空間Ｓ１を閉じる場合、開閉弁１Ｂによれば、電磁石６に通じる電流の向きを開動作の場合とは逆にすることができる。これによって、電磁石６と硬磁性弾性体５との間に引き合い力を発生させることができる。この場合、弾性体（弾性空間部２）の復元力のみに依るよりも、復元速度を大きくすることができる。また、この場合、弾性体の復元力のみに依るよりも、閉じる力を大きくすることができる。したがって、開閉弁１Ｂの場合、弾性体の復元力と併せ、電磁石６と硬磁性弾性体５との引き合い力を用いることが好ましい。

また、開閉弁１Ｂの閉動作は、磁力のみによって行うことができる。例えば、開閉弁１Ｂの閉動作は、上述のとおり、電磁石６において、開動作の際とは逆向きに電流を流すことにより行うことができる。この場合、電磁石６に発生する磁極が硬磁性弾性体５の内側の磁極と異なる磁極になることにより、硬磁性弾性体５と電磁石６との間に引き合い力が発生する。これによって、空間Ｓ１は、弾性体の弾性力の有無にかかわらず、閉じられる。

上述のとおり、開閉弁１Ｂによれば、電磁石６のＯＮ、ＯＦＦを交互に切り替えることによって、もしくは電磁石６の電流の向きを切り替えることによって、閉鎖モードと開放モードとが繰り返される。これによって、本実施形態に係る開閉弁１Ｂによれば、空間Ｓ１を通した流通対象物Ｍの流通を断続的に行うことができる。

なお、開閉弁１Ｂにおいて、電磁石６は、弾性空間部本体３の対向壁３ａに固定されている。これによって、電磁石６は、対向壁３ａとともに、弾性空間部２の動作方向に移動させることができる。また、開閉弁１Ｂにおいて、硬磁性弾性体５は、弾性空間部本体３の対向壁３ｂに固定されている。これによって、硬磁性弾性体５は、対向壁３ｂとともに、弾性空間部２の動作方向に移動させることができる。すなわち、開閉弁１Ｂにおいて、当該開閉弁１Ｂの動作は、硬磁性弾性体５及び電磁石６を互いに自由な位置に移動させることによって実現される。このため、開閉弁１Ｂは、硬磁性弾性体５の位置又は電磁石６の位置を固定させることなく、使用することができる。

また、開閉弁１Ｂは、図面右側の状態を初期状態とすることができる。すなわち、弾性空間部本体３は、空間Ｓ１が維持された状態を初期状態とすることができる。この場合、開閉弁１Ｂの初期状態は、電磁石６をＯＮにして電磁石６と硬磁性弾性体５との間に反発力Ｆ６５ｒを生じさせることによって維持することができる。なお、弾性空間部本体３の弾性力によって空間Ｓ１が開かれた状態を初期状態とする場合、電磁石６は、開閉弁１Ｂの初期状態において、ＯＦＦにすることができる。

＜開閉弁１Ｃ＞
図３は、本発明の第３の実施形態に係る、開閉弁１Ｃの要部を模式的に示した図である。図３中、図面左側は、開閉弁１Ｃの初期状態及び閉鎖状態を示し、図面右側は、開閉弁１Ｃの開放状態を示す。

図面左側を参照すれば、開閉弁１Ｃは、硬磁性弾性体を含む弾性空間部２を備えている。本実施形態では、弾性空間部２は、弾性空間部本体３と、硬磁性弾性体５とを、備えている。

図面左側に示すように、開閉弁１Ｃの初期状態において、弾性空間部本体３の、２つの対向壁３ａ，３ｂは接している。すなわち、開閉弁１Ｃの初期状態では、空間Ｓ１は閉じられている。例えば、弾性空間部本体３が弾性チューブである場合、前記弾性チューブの弾性力によって、当該弾性チューブは、完全に潰された状態に維持されている。なお、本実施形態では、対向壁３ｂの位置は固定されている。

硬磁性弾性体５は、弾性空間部本体３の外面３ｆ１に固定されている。本実施形態では、硬磁性弾性体５は、中心軸線Ｏ１を挟んで対向する２つの位置のうちの他方の位置であって、弾性空間部本体３の外面３ｆ１に固定されている。具体的には、弾性空間部本体３の対向壁３ａの外面３ｆ１に固定されている。

弾性空間部変形生起要素は、電磁石６である。電磁石６は、弾性空間部２の外側に設けられている。本実施形態では、電磁石６は、中心軸線Ｏ１を挟んで対向する２つの位置のうちの他方の位置であって、弾性空間部２よりも外側の位置に配置されている。具体的には、電磁石６は、硬磁性弾性体５の外面５ｆ１に対して間隔を置いて配置されている。本実施形態では、電磁石６の位置は固定されている。

（開閉弁１Ｃの基本動作）
開閉弁１Ｃは、弾性空間部２を変形させることによって、空間Ｓ１を開閉させることができる。特に、本実施形態では、電磁石６のＯＮ／ＯＦＦによって、開閉弁１Ｃを開閉させることができる。以下、開閉弁１Ｃの基本的な動作について説明をする。

初期状態（閉鎖状態）：閉動作（閉鎖モード）
本実施形態において、開閉弁１Ｃの初期状態は、電磁石６がＯＦＦである。本実施形態では、図面左側に示すように、空間Ｓ１は閉じられている。したがって、空間Ｓ１を通した流通対象物Ｍの流通は、遮断されている。本実施形態では、空間Ｓ１は、当該弾性空間部本体３の弾性力によって閉じられている。また、電磁石６をＯＦＦにすれば、開閉弁１Ｃを停止させることができる。

開放状態：開動作（開放モード）
電磁石６をＯＮにする。このとき、図面右側に示すように、電磁石６の内側に生じる磁極は、硬磁性弾性体５の外側の磁極Ｓ（Ｎ）と異なる磁極Ｎ（Ｓ）である。これによって、硬磁性弾性体５と電磁石６との間には磁力による引き合い力Ｆ６５ａが生じる。引き合い力Ｆ６５ａは、弾性空間部本体３の弾性力（復元力）よりも強くする。その結果、図面右側に示すように、弾性空間部本体３の対向壁３ａが対向壁３ｂから離れる向きに移動する。これによって、空間Ｓ１は開かれる。具体的には、図面右側に示すように、空間Ｓ１は、２つの対向壁３ａ，３ｂの間に形成される。したがって、空間Ｓ１には、流通対象物Ｍを流通させることができる。

閉鎖状態（停止状態）：閉動作（閉鎖モード）
電磁石６をＯＦＦにする。これによって、開閉弁１Ｃを停止させることができる。このとき、引き合い力Ｆ６５ａは消滅し、弾性空間部本体３の復元力（弾性力）の影響が支配的となる。その結果、図面左側に示すように、弾性空間部本体３の対向壁３ａが対向壁３ｂに向かって移動する。これによって、弾性空間部本体３の対向壁３ａの内面３ｆ２は最終的に対向壁３ｂの内面３ｆ２と接触する。これによって、図面左側に示すように、空間Ｓ１は再び閉じられる。すなわち、電磁石６をＯＦＦにすると、開閉弁１Ｃは、図面左側に示すように、初期状態に復帰する。したがって、流通対象物Ｍの流通は、再び遮断される。このように、本実施形態において、開閉弁１Ｃの閉動作は、弾性空間部２（弾性空間部本体３及び硬磁性弾性体５の少なくとも１つ）の弾性力によって行われている。ただし、本実施形態において、開閉弁１Ｃの閉動作は、弾性空間部２の弾性力と、磁力との合力によって行うことができる。空間Ｓ１を閉じる場合、開閉弁１Ｃによれば、電磁石６に通じる電流の向きを開動作の場合とは逆にすることができる。これによって、電磁石６と硬磁性弾性体５との間に反発力を発生させることができる。この場合、弾性体（弾性空間部２）の復元力のみに依るよりも、復元速度を大きくすることができる。また、この場合、弾性体の復元力のみに依るよりも、閉じる力を大きくすることができる。したがって、開閉弁１Ｃの場合、弾性体の復元力と併せ、電磁石６と硬磁性弾性体５との反発力を用いることが好ましい。

また、開閉弁１Ｃの閉動作は、磁力のみによって行うことができる。例えば、開閉弁１Ｃの閉動作は、上述のとおり、電磁石６において、開動作の際とは異なる向きに電流を流すことにより行うことができる。この場合、電磁石６に発生する磁極が硬磁性弾性体５の内側の磁極と同じ磁極になることにより、硬磁性弾性体５と電磁石６との間に反発力が発生する。これによって、空間Ｓ１は、弾性体の弾性力の有無にかかわらず、閉じられる。

上述のとおり、開閉弁１Ｃによれば、電磁石６のＯＮ、ＯＦＦを交互に切り替えることによって、もしくは電磁石６の電流の向きを切り替えることによって、閉鎖モードと開放モードとが繰り返される。これによって、本実施形態に係る開閉弁１Ｃによれば、空間Ｓ１を通した流通対象物Ｍの流通を断続的に行うことができる。

また、開閉弁１Ｃは、図面右側の状態を初期状態とすることができる。すなわち、弾性空間部本体３は、空間Ｓ１が維持された状態を初期状態とすることができる。この場合、開閉弁１Ｂの初期状態は、電磁石６をＯＮにして電磁石６と硬磁性弾性体５との間に引き合い力Ｆ６５ａを生じさせることによって維持することができる。なお、弾性空間部本体３の弾性力によって空間Ｓ１が開かれた状態を初期状態とする場合、電磁石６は、開閉弁１Ｃの初期状態において、ＯＦＦにすることができる。

＜開閉弁１Ｄ＞
図４は、本発明の第４の実施形態に係る、開閉弁１Ｄの要部を模式的に示した図である。図４中、図面左側は、開閉弁１Ｄの初期状態及び開放状態を示し、図面右側は、開閉弁１Ｄの閉鎖状態を示す。開閉弁１Ｄは、開閉弁１Ｃの変形例である。

図面左側に示すように、開閉弁１Ｄの初期状態において、２つの対向壁３ａ，３ｂは中心軸線Ｏ１を挟んで離間している。これによって、開閉弁１Ｄの初期状態において、弾性空間部本体３の、２つの対向壁３ａ，３ｂの間には、空間Ｓ１が形成されている。例えば、弾性空間部本体３が弾性チューブである場合、前記弾性チューブの弾性力によって、当該弾性チューブの中空状態を維持させている。これによって、開閉弁１Ｄの初期状態において、２つの対向壁３ａ，３ｂの間には、空間Ｓ１を形成することができる。

（開閉弁１Ｄの基本動作）
開閉弁１Ｄは、弾性空間部２を変形させることによって、空間Ｓ１を開閉させることができる、特に、本実施形態では、電磁石６のＯＮ／ＯＦＦによって、開閉弁１Ｄを開閉させることができる。以下、開閉弁１Ｄの基本的な動作について説明をする。

初期状態（開放状態）：開動作（開放モード）
本実施形態において、開閉弁１Ｄの初期状態は、電磁石６がＯＦＦである。本実施形態では、図面左側に示すように、空間Ｓ１は維持されている。本実施形態では、空間Ｓ１は、弾性空間部本体３の弾性力によって維持されている。したがって、空間Ｓ１には、流通対象物Ｍを流通させることができる。

閉鎖状態：閉動作（閉鎖モード）
電磁石６をＯＮにする。このとき、図面右側に示すように、電磁石６の内側に生じる磁極は、硬磁性弾性体５の外側の磁極Ｓ（Ｎ）と同じ磁極Ｓ（Ｎ）である。これによって、硬磁性弾性体５と電磁石６との間には磁力による反発力Ｆ６５ｒが生じる。反発力Ｆ６５ｒは、弾性空間部本体３の弾性力（復元力）よりも強くする。その結果、図面右側に示すように、弾性空間部本体３の対向壁３ａが対向壁３ｂに向かって移動する。これによって、弾性空間部本体３の対向壁３ａの内面３ｆ２は最終的に対向壁３ｂの内面３ｆ２と接触する。これによって、図面右側に示すように、空間Ｓ１は完全に閉じられる。すなわち、電磁石６をＯＦＦにすると、開閉弁１Ｄは、図面右側に示すように、閉じられる。したがって、流通対象物Ｍの流通は、遮断される。

開放状態（停止状態）：開動作（開放モード）
電磁石６をＯＦＦにする。これによって、開閉弁１Ｄを停止させることができる。このとき、反発力Ｆ６５ｒは消滅し、弾性空間部本体３の復元力（弾性力）の影響が支配的となる。その結果、図面左側に示すように、弾性空間部本体３の対向壁３ａが対向壁３ｂから離れる向きに移動する。これによって、空間Ｓ１は再び完全に開かれる。すなわち、電磁石６をＯＦＦにすると、開閉弁１Ｄは、図面左側に示すように、初期状態に復帰する。したがって、空間Ｓ１には、流通対象物Ｍを再び流通させることができる。このように、本実施形態において、開閉弁１Ｄの開動作は、弾性空間部２（弾性空間部本体３及び硬磁性弾性体５の少なくとも１つ）の弾性力によって行われている。ただし、本実施形態において、開閉弁１Ｄの開動作は、弾性空間部２の弾性力と、磁力との合力によって行うことができる。空間Ｓ１を開く場合、開閉弁１Ｄによれば、電磁石６に通じる電流の向きを閉動作の場合とは逆にすることができる。これによって、電磁石６と硬磁性弾性体５との間に引き合い力を発生させることができる。この場合、弾性体の復元力のみに依るよりも、復元速度を大きくすることができる。したがって、開閉弁１Ｄの場合、弾性体の復元力と併せ、電磁石６と硬磁性弾性体５との引き合い力を用いることが好ましい。

また、開閉弁１Ｄの開動作は、磁力のみによって行うことができる。例えば、開閉弁１Ｄの開動作は、上述のとおり、電磁石６において、閉動作の際とは異なる向きに電流を流すことにより行うことができる。この場合、電磁石６に発生する磁極が硬磁性弾性体５の内側の磁極と異なる磁極になることにより、硬磁性弾性体５と電磁石６との間に引き合い力が発生する。これによって、空間Ｓ１は、弾性体の弾性力の有無にかかわらず、開かれる。

上述のとおり、開閉弁１Ｄによれば、電磁石６のＯＮ、ＯＦＦを交互に切り替えることによって、もしくは電磁石６の電流の向きを切り替えることによって、閉鎖モードと開放モードとが繰り返される。これによって、本実施形態に係る開閉弁１Ｄによれば、空間Ｓ１を通した流通対象物Ｍの流通を断続的に行うことができる。

なお、開閉弁１Ｃ、１Ｄにおいて、弾性空間部本体３は、硬磁性弾性体５と電磁石６（弾性空間部変形生起要素）との間に存在しない。すなわち、弾性空間部本体３は、硬磁性弾性体５と電磁石６との間の磁束の外に位置している。このため、弾性空間部本体３の対向壁３ｂの位置が固定されていない場合、弾性空間部本体３全体が硬磁性弾性体５の移動に追従してしまう。したがって、開閉弁１Ｃ、１Ｄのような開閉弁の場合、弾性空間部本体の２つの対向壁のうち、硬磁性弾性体５が固定されてない対向壁の位置を固定することが好ましい。開閉弁１Ｃ、１Ｄでは、弾性空間部本体３の対向壁３ｂの位置を固定している。

上述のとおり、開閉弁１Ｃ、１Ｄでは、弾性空間部本体３の対向壁３ｂの位置を固定している。これによって、弾性空間部本体３全体が硬磁性弾性体５の移動に追従することなく、２つの対向壁３ａ，３ｂは、互いに接近及び離間させることができる。具体例として、対向壁３ｂは、支持台、装置（収納ケース）、作業テーブル（作業ステージ）、開閉弁筐体に固定することができる。ただし、本発明によれば、対向壁３ｂを固定しておくことは必須ではない。対向壁３ｂの位置の固定は、例えば、弾性空間部本体３（弾性空間部２）に対して、中心軸線Ｏ１に沿った一定の張力を加えることによって省略することができる。この場合、弾性空間部本体３全体が硬磁性弾性体５の移動に追従することなく、２つの対向壁３ａ，３ｂは、互いに接近及び離間させることができる。

なお、開閉弁１Ａ～１Ｄにおいて、硬磁性弾性体５は、中心軸線Ｏ１を挟んで対向する２つの位置のうちの一方又は他方（片側）の位置に配置されている。ただし、開閉弁１Ａ～１Ｄによれば、硬磁性弾性体５は、２つの対向壁３ａ，３ｂのうちのいずれか一方に固定することができる。例えば、開閉弁１Ｂにおいて、硬磁性弾性体５は、対向壁３ａの外側に設けることができる。この場合、電磁石６は、弾性空間部本体３の対向壁３ｂの外側に設けることができる。

また、本発明によれば、硬磁性弾性体５は、中心軸線Ｏ１を挟んで対向する２つの位置に配置することができる。

＜開閉弁１Ｅ＞
図５は、本発明の第５の実施形態に係る、開閉弁１Ｅの要部を模式的に示した図である。図５中、図面左側は、開閉弁１Ｅの初期状態及び閉鎖状態を示し、図面右側は、開閉弁１Ｅの開放状態を示す。

図面左側を参照すれば、開閉弁１Ｅは、硬磁性弾性体を含む弾性空間部２を備えている。本実施形態では、弾性空間部２は、弾性空間部本体３と、硬磁性弾性体５とを、備えている。

図面左側に示すように、開閉弁１Ｅの初期状態において、弾性空間部本体３の、２つの対向壁３ａ，３ｂは接している。すなわち、開閉弁１Ｅの初期状態では、空間Ｓ１は閉じられている。本実施形態では、後述するように、弾性空間部本体３の対向壁３ａと、当該弾性空間部本体３の対向壁３ｂとは、磁力による引き合い力Ｆ５５ａによって接触している。例えば、弾性空間部本体３が弾性チューブである場合、上記引き合い力Ｆ５５ａによって、当該弾性チューブは、完全に潰された状態に維持されている。

開閉弁１Ｅにおいて、弾性空間部２は、２つの硬磁性弾性体５ａ，５ｂを備えている。２つの硬磁性弾性体５ａ，５ｂは、それぞれ、弾性空間部本体３の外面３ｆ１に固定されている。本実施形態では、硬磁性弾性体５ａは、中心軸線Ｏ１を挟んで対向する２つの位置のうちの他方の位置であって、弾性空間部本体３の外面３ｆ１に固定されている。具体的には、硬磁性弾性体５ａは、弾性空間部本体３の対向壁３ａの外面３ｆ１に固定されている。また、本実施形態では、硬磁性弾性体５ｂは、中心軸線Ｏ１を挟んで対向する２つの位置のうちの一方の位置であって、弾性空間部本体３の外面３ｆ１に固定されている。具体的には、硬磁性弾性体５ｂは、弾性空間部本体３の対向壁３ｂの外面３ｆ１に固定されている。

弾性空間部生起変形要素は、電磁石６である。開閉弁１Ｅは、２つの電磁石６ａ，６ｂを備えている。２つの電磁石６ａ，６ｂは、それぞれ、弾性空間部２の外側に設けられている。本実施形態では、電磁石６ａは、中心軸線Ｏ１を挟んで対向する２つの位置のうちの他方の位置であって、硬磁性弾性体５よりも外側の位置に配置されている。具体的には、電磁石６ａは、硬磁性弾性体５ａの外面５ｆ１に対して間隔を置いて配置されている。また、本実施形態では、電磁石６ｂは、中心軸線Ｏ１を挟んで対向する２つの位置のうちの一方の位置であって、硬磁性弾性体５よりも外側の位置に配置されている。具体的には、電磁石６ｂは、硬磁性弾性体５ｂの外面５ｆ１に対して間隔を置いて配置されている。

（開閉弁１Ｅの基本動作）
開閉弁１Ｅは、弾性空間部２を変形させることによって、空間Ｓ１を開閉させることができる、特に、本実施形態では、電磁石６のＯＮ／ＯＦＦによって、開閉弁１Ｅを開閉させることができる。以下、開閉弁１Ｅの基本的な動作について説明をする。

初期状態（閉鎖状態）：閉動作（閉鎖モード）
本実施形態において、開閉弁１Ｅの初期状態は、電磁石６がＯＦＦである。本実施形態では、図面左側に示すように、空間Ｓ１は閉じられている。したがって、空間Ｓ１を通した流通対象物Ｍの流通は、遮断されている。このとき、本実施形態では、硬磁性弾性体５ａの内面５ｆ２と、硬磁性弾性体５ｂの内面５ｆ２とは、中心軸線Ｏ１を挟んで対向する位置に配置されている。加えて、本実施形態では、硬磁性弾性体５ａの内面５ｆ２に生じる磁極Ｎ（Ｓ）は、硬磁性弾性体５ｂの内面５ｆ２に生じる磁極Ｓ（Ｎ）と異なっている。これによって、硬磁性弾性体５ａと硬磁性弾性体５ｂとには、それぞれ、磁力による引き合い力Ｆ５５ａが生じている。弾性空間部本体３の対向壁３ａと、当該弾性空間部本体３の対向壁３ｂとは、引き合い力Ｆ５５ａによって互いに近づく向きに移動する。本実施形態では、弾性空間部本体３の対向壁３ａの内面３ｆ２と、当該弾性空間部本体３の対向壁３ｂの内面３ｆ２とは接触している。したがって、開閉弁１Ｅの初期状態において、空間Ｓ１は、２つの硬磁性弾性体５ａ，５ｂに対する引き合い力Ｆ５５ａによって閉じられている。また、電磁石６をＯＦＦにすれば、開閉弁１Ｅを停止させることができる。

開放状態：開動作（開放モード）
電磁石６をＯＮにする。このとき、図面右側に示すように、電磁石６の内側に生じる磁極は、硬磁性弾性体５の外側の磁極Ｓ（Ｎ）と異なる磁極Ｎ（Ｓ）である。これによって、硬磁性弾性体５と電磁石６との間には磁力による引き合い力Ｆ６５ａが生じる。引き合い力Ｆ６５ａは、２つの硬磁性弾性体５ａ，５ｂに対する引き合い力Ｆ５５ａよりも強くする。その結果、図面右側に示すように、弾性空間部本体３の対向壁３ａと、当該弾性空間部本体３の対向壁３ｂとは、互いに離れる向きに移動する。これによって、空間Ｓ１は開かれる。具体的には、図面右側に示すように、空間Ｓ１は、２つの対向壁３ａ，３ｂの間に形成される。したがって、空間Ｓ１には、流通対象物Ｍを流通させることができる。

閉鎖状態：閉動作（閉鎖モード）
電磁石６をＯＦＦにする。これによって、開閉弁１Ｅを停止させることができる。このとき、引き合い力Ｆ６５ａは消滅し、２つの硬磁性弾性体５ａ，５ｂに対する引き合い力Ｆ５５ａの影響が支配的となる。その結果、図面左側に示すように、弾性空間部本体３の対向壁３ａと、当該弾性空間部本体３の対向壁３ｂとは、互いに近づく向きに移動する。これによって、弾性空間部本体３の対向壁３ａの内面３ｆ２と、当該弾性空間部本体３の対向壁３ｂの内面３ｆ２とは、最終的に接触する。これによって、図面左側に示すように、空間Ｓ１は再び閉じられる。すなわち、電磁石６をＯＦＦにすると、開閉弁１Ｅは、図面左側に示すように、初期状態に復帰する。したがって、流通対象物Ｍの流通は、再び遮断される。このように、本実施形態において、開閉弁１Ｅの閉動作は、硬磁性弾性体５どうしの引き合い力Ｆ５５ａによって行われている。ただし、本実施形態において、開閉弁１Ｅの閉動作もまた、他の開閉弁と同様、電磁石６の電流の向きを切り替えることによって行うことができる。本実施形態において、開閉弁１Ｅの閉動作もまた、他の開閉弁と同様、電磁石６に通じる電流の向きを開動作の場合とは逆にすることによって行うことができる。これによって、電磁石６と硬磁性弾性体５との間に反発力を発生させることができる。この場合、硬磁性弾性体５どうしの引き合い力Ｆ５５ａのみに依るよりも、復元速度を大きくすることができる。また、この場合、硬磁性弾性体５どうしの引き合い力Ｆ５５ａのみに依るよりも、閉じる力を大きくすることができる。したがって、開閉弁１Ｅの場合、弾性体の復元力と併せ、電磁石６と硬磁性弾性体５との反発力を用いることが好ましい。さらに、本実施形態において、開閉弁１Ｅの閉動作もまた、他の開閉弁と同様、弾性体（弾性空間部本体３及び硬磁性弾性体５の少なくとも１つ）の弾性力を付加することによって行うことが可能であるが、弾性体の弾性力の有無は任意である。

上述のとおり、開閉弁１Ｅによれば、電磁石６のＯＮ、ＯＦＦを交互に切り替えることによって、もしくは電磁石６の電流の向きを切り替えることによって、閉鎖モードと開放モードとが繰り返される。これによって、本実施形態に係る開閉弁１Ｅによれば、空間Ｓ１を通した流通対象物Ｍの流通を断続的に行うことができる。

また、開閉弁１Ｅは、図面右側の状態を初期状態とすることができる。すなわち、弾性空間部本体３は、空間Ｓ１が維持された状態を初期状態とすることができる。この場合、開閉弁１Ｅの初期状態は、電磁石６をＯＮにして電磁石６と硬磁性弾性体５との間に引き合い力Ｆ６５ａを生じさせることによって維持することができる。

＜開閉弁１Ｆ＞
図６は、本発明の第６の実施形態に係る、開閉弁１Ｆの要部を模式的に示した図である。図６中、図面左側は、開閉弁１Ｆの初期状態及び開放状態を示し、図面右側は、開閉弁１Ｆの閉鎖状態を示す。開閉弁１Ｆは、開閉弁１Ｅの変形例である。

図面左側に示すように、開閉弁１Ｆの初期状態において、２つの対向壁３ａ，３ｂは中心軸線Ｏ１を挟んで離間している。これによって、開閉弁１Ｆの初期状態において、弾性空間部本体３の、２つの対向壁３ａ，３ｂの間には、空間Ｓ１が形成されている。後述するように、本実施形態では、弾性空間部本体３の対向壁３ａと、当該弾性空間部本体３の対向壁３ｂとは、磁力による反発力Ｆ５５ｒによって離間している。これによって、開閉弁１Ｆの初期状態において、空間Ｓ１は維持されている。

（開閉弁１Ｆの基本動作）
開閉弁１Ｆは、弾性空間部２を変形させることによって、空間Ｓ１を開閉させることができる。特に、本実施形態では、電磁石６のＯＮ／ＯＦＦによって、開閉弁１Ｆを開閉させることができる。以下、開閉弁１Ｆの基本的な動作について説明をする。

初期状態（開放状態）：開動作（開放モード）
本実施形態において、開閉弁１Ｆの初期状態は、電磁石６がＯＦＦである。図面左側に示すように、開閉弁１Ｆの初期状態において、空間Ｓ１は維持されている。したがって、空間Ｓ１には、流通対象物Ｍを流通させることができる。本実施形態では、硬磁性弾性体５ａの内面５ｆ２と、硬磁性弾性体５ｂの内面５ｆ２とは、中心軸線Ｏ１を挟んで対向する位置に配置されている。加えて、本実施形態では、硬磁性弾性体５ａの内面５ｆ２に生じる磁極Ｎ（Ｓ）は、硬磁性弾性体５ｂの内面５ｆ２に生じる磁極Ｎ（Ｓ）と同じ磁極である。これによって、硬磁性弾性体５ａと硬磁性弾性体５ｂとには、それぞれ、磁力による反発力Ｆ５５ｒが生じている。弾性空間部本体３の対向壁３ａと、当該弾性空間部本体３の対向壁３ｂとは、反発力Ｆ５５ｒによって互いに離れた位置に離間している。したがって、本実施形態では、空間Ｓ１は、反発力Ｆ５５ｒによって維持されている。また、電磁石６をＯＦＦにすれば、開閉弁１Ｆを開放させることができる。

閉鎖状態：閉動作（閉鎖モード）
電磁石６をＯＮにする。このとき、図面右側に示すように、電磁石６の内側に生じる磁極は、硬磁性弾性体５の外側の磁極Ｓ（Ｎ）と同じ磁極Ｓ（Ｎ）である。これによって、硬磁性弾性体５と電磁石６との間には磁力による反発力Ｆ６５ｒが生じる。反発力Ｆ６５ｒは、２つの硬磁性弾性体５ａ，５ｂに対する反発力Ｆ５５ｒよりも強くする。その結果、図面右側に示すように、弾性空間部本体３の対向壁３ａと、当該弾性空間部本体３の対向壁３ｂとは、互いに近づく向きに移動する。これによって、弾性空間部本体３の対向壁３ａの内面３ｆ２と、当該弾性空間部本体３の対向壁３ｂの内面３ｆ２とは、最終的に接触する。これによって、図面右側に示すように、空間Ｓ１は完全に閉じられる。すなわち、電磁石６をＯＦＦにすると、開閉弁１Ｆは、図面右側に示すように、閉じられる。したがって、流通対象物Ｍの流通は、遮断される。したがって、流通対象物Ｍの流通は、遮断される。

開放状態（停止状態）：開動作（開放モード）
電磁石６をＯＦＦにする。これによって、開閉弁１Ｆを停止させることができる。このとき、反発力Ｆ６５ｒは消滅し、２つの硬磁性弾性体５ａ，５ｂに対する反発力Ｆ５５ｒの影響が支配的となる。その結果、図面左側に示すように、弾性空間部本体３の対向壁３ａと、当該弾性空間部本体３の対向壁３ｂとは、互いに離れる向きに移動する。これによって、空間Ｓ１は再び完全に開かれる。すなわち、電磁石６をＯＦＦにすると、開閉弁１Ｆは、図面左側に示すように、初期状態に復帰する。したがって、空間Ｓ１には、流通対象物Ｍを再び流通させることができる。このように、本実施形態において、開閉弁１Ｆの開動作は、硬磁性弾性体５どうしの反発力Ｆ５５ｒによって行われている。ただし、本実施形態において、開閉弁１Ｆの開動作もまた、他の開閉弁と同様、電磁石６の電流の向きを切り替えることによって行うことができる。本実施形態において、開閉弁１Ｆの開動作もまた、他の開閉弁と同様、電磁石６に通じる電流の向きを閉動作の場合とは逆にすることによって行うことができる。これによって、電磁石６と硬磁性弾性体５との間に引き合い力を発生させることができる。この場合、硬磁性弾性体５どうしの反発力Ｆ５５ｒのみに依るよりも、復元速度を大きくすることができる。したがって、開閉弁１Ｆの場合、弾性体の復元力と併せ、電磁石６と硬磁性弾性体５との引き合い力を用いることが好ましい。さらに、本実施形態において、開閉弁１Ｆの開動作もまた、他の開閉弁と同様、弾性体（弾性空間部本体３及び硬磁性弾性体５の少なくとも１つ）の弾性力を付加することによって行うことが可能であるが、弾性体の弾性力の有無は任意である。

上述のとおり、開閉弁１Ｆによれば、電磁石６のＯＮ、ＯＦＦを交互に切り替えることによって、もしくは電磁石６の電流の向きを切り替えることによって、閉鎖モードと開放モードとが繰り返される。これによって、本実施形態に係る開閉弁１Ｆによれば、空間Ｓ１を通した流通対象物Ｍの流通を断続的に行うことができる。

なお、開閉弁１Ｅ，１Ｆの説明では、電磁石６のＯＮ／ＯＦＦは、電磁石６ａ及び電磁石６ｂの両方で行っていたが、開閉弁１Ｅ，１Ｆによれば、電磁石６のＯＮ／ＯＦＦは、電磁石６ａ及び電磁石６ｂの少なくとも一方で行うことができる。

また、開閉弁１Ｅ，１Ｆにおいて、硬磁性弾性体５と電磁石６との相互作用は、電磁石６と当該電磁石６に近い硬磁性弾性体５との間の相互作用のみを考慮している。また、電磁石６と当該電磁石６から遠い硬磁性弾性体５との間の相互作用は無視することができると考えられる。

２：硬磁性弾性体を含むシート部材を使用した開閉弁
以下、硬磁性弾性体を含むシート部材を使用した開閉弁１について説明をする。

＜開閉弁１Ｇ＞
図７Ａは、本発明の第７実施形態である開閉弁１Ｇの初期状態及び閉鎖状態を概略的に示す断面図である。また、図７Ｂは、開閉弁１Ｇの開放状態を概略的に示す断面図である。

図７Ｂを参照すれば、開閉弁１Ｇは、硬磁性弾性体を含む弾性空間部２を備えている。弾性空間部２は、対向壁１１と対向壁１２との２つの対向壁を備えている。２つの対向壁１１，１２は、中心軸線Ｏ１を挟んで対向する位置に配置された壁である。本実施形態では、対向壁１１は、シート部材である。図７Ｂに示すように、開閉弁１Ｇにおいて、対向壁１１と、対向壁１２とは、中心軸線Ｏ１を挟んで離間することによって、対向壁１１と対向壁１２との間に、容積Ｖ１の空間Ｓ１を形成することができる。また、この場合、開閉弁１Ｇは、流通対象物Ｍを流通させるための通路Ｒの一部となる。なお、本実施形態では、対向壁１２の位置は固定されている。これによって、本実施形態では、対向壁１１は、弁体として機能し、対向壁１２は、弁座として機能する。

本実施形態において、対向壁１１は、硬磁性弾性体５と、対向壁本体１３とを備えている。対向壁本体１３は、弁体本体として機能する。本実施形態において、対向壁本体１３は、変形及び復元が可能な弾性材料からなる。こうした弾性材料としては、例えば、天然ゴム、合成ゴム、高分子弾性体等が挙げられる。また、本実施形態において、対向壁本体１３は、シート部材である。硬磁性弾性体５は、対向壁本体１３の外面１３ｆ１に固定されている。これにより、対向壁本体１３は、磁力を受けた硬磁性弾性体５の動きに追従して変形することができる。なお、本実施形態では、硬磁性弾性体５は、硬磁性弾性体５の外面５ｆ１がＮ極であり、当該硬磁性弾性体５の内面５ｆ２は、Ｓ極である。

対向壁本体１３の内面１３ｆ２は、図７Ａに示すように、開閉弁１Ｇの初期状態において、対向壁１２の内面１２ｆ２に接触している。対向壁１２の内面１２ｆ２は、対向壁本体１３の内面１３ｆ２とともに、空間Ｓ１を開放可能な封止面として機能する。本発明によれば、対向壁１２を形成する材質自体には、磁力（磁場）に対する応答性は必須ではない。このため、対向壁１２には、様々な材質によって形成することができる。対向壁１２は、非磁性体とすることができる。ここで、「非磁性」とは、「磁力（又は磁場）を受けても応答することなく、自ら磁力（又は磁場）を発生しない性質という。前記非磁性体としては、例えば、銅、金、銀、亜鉛、鉛等の金属、樹脂、ガラス、セラミック、木材等の非金属が挙げられる。また、対向壁１２は、例えば、磁性体とすることができる。

本実施形態では、弾性空間部生起変形要素は、２つの弾性空間部生起変形要素を含む。本実施形態では、一方の弾性空間部生起変形要素は、電磁石６である。電磁石６は、弾性空間部２の外側に設けられている。本実施形態では、電磁石６は、中心軸線Ｏ１を挟んで対向する２つの位置のうちの他方の位置であって、硬磁性弾性体５よりも外側の位置に配置されている。具体的には、電磁石６は、硬磁性弾性体５の外面５ｆ１に対して間隔を置いて配置されている。また、本実施形態では、他の弾性空間部生起変形要素として、軟磁性体７が設けられている。本実施形態では、軟磁性体７は、対向壁１２に設けられている。具体的には、軟磁性体７は、中心軸線Ｏ１を挟んで対向する２つの位置のうちの他方の位置であって、対向壁１２の内部に設けられている。この場合、他の弾性空間部生起変形要素としての、軟磁性体７が追加されたことによって、開閉弁１Ｇの閉鎖状態を、より強固なものとすることができる。ただし、軟磁性体７は省略することもできる。

本実施形態において、軟磁性体７は、例えば、鉄、コバルト、ニッケル等の軟磁性金属によって形成されている。軟磁性体７は、例えば、対向壁１２に埋設し、又は、対向壁１２の内面１２ｆ２と反対の面（対向壁１２の外面１２ｆ１）に配置することができる。この場合、対向壁本体１３は、硬磁性弾性体５と軟磁性体７との磁力による引き合い力Ｆ７５によって対向壁１２に向かって歪む。これによって、対向壁本体１３は、開閉弁１Ｇの初期状態において、対向壁１２に接触している。したがって、開閉弁１Ｇは、図７Ａのとおり、開閉弁１Ｇの初期状態において、空間Ｓ１は閉じられている。

これに対し、本実施形態において、電磁石６は、磁性素子（芯材）６１に通電コイル６２を巻き付けたものである。本実施形態では、通電コイル６２には、電源７０が繋がる。電源７０から流れる電流の向きは、コンピュータ等のコントローラ８０によって制御することができる。従って、本実施形態において、電磁石６の極性の向きは、コントローラ８０によって制御することができる。また、本実施形態において、電源７０をＯＦＦしたときは、電磁石６の極性は消滅する。すなわち、本実施形態において、開閉弁１Ｇさらに、電源７０及びコントローラ８０を備えている。

本実施形態において、電磁石６は、通電コイル６２に流す電流の向きを変えることによって、硬磁性弾性体５との関係で、磁力による引き合い力Ｆ６５ａまたは反発力Ｆ６５ｒのいずれかを生起させることができる。例えば、硬磁性弾性体５において、硬磁性弾性体５の外面５ｆ１がＳ極（Ｎ極）である場合、電磁石６の磁極がＳ極（Ｎ極）となるように電流を流せば（ＯＮ）、硬磁性弾性体５と電磁石６との間には反発力Ｆ６５ｒが生じる。また、この場合、反対に、電磁石６の極性がＳ極（Ｎ極）となるように電流を流せば（ＯＮ）、磁力Ｆ１は、硬磁性弾性体５と電磁石６との間には引き合い力Ｆ６５ａが生じる。そして、通電コイル６２への通電を停止すれば（ＯＦＦ）、磁力による引き合い力Ｆ６５ａ又は反発力Ｆ６５ｒは消滅する。

本実施形態では、開閉弁１Ｇは、電源７０及びコントローラ８０を含む。本実施形態では、弾性空間部２は、対向壁１１と対向壁１２によって形成されている。対向壁１１は、硬磁性弾性体５と対向壁本体１３とを備えている。さらに、対向壁本体１３は、弾性を有するシート部材である。

（開閉弁１Ｇの基本動作）
開閉弁１Ｇは、弾性空間部２を変形させることによって、空間Ｓ１を開閉させることができる、特に、本実施形態では、電磁石６のＯＮ／ＯＦＦによって、開閉弁１Ｇを開閉させることができる。以下、開閉弁１Ｇの基本的な動作について説明をする。

初期状態（閉鎖状態）：閉動作（封止モード）
本実施形態において、開閉弁１Ｇの初期状態は、電磁石６がＯＦＦである。図７Ａを参照すれば、電磁石６がＯＦＦの場合、対向壁本体１３の内面１３ｆ２は、硬磁性弾性体５と軟磁性体７との引き合い力Ｆ７５ａによって対向壁１２の内面１２ｆ２に対して接触している。したがって、開閉弁１Ｇの初期状態において、空間Ｓ１は、硬磁性弾性体５と軟磁性体７との間の引き合い力Ｆ７５ａによって閉じられている。また、電磁石６をＯＦＦにすれば、開閉弁１Ｇを停止させることができる。

開放状態：開動作（開放モード）
電磁石６をＯＮにする。このとき、図７Ｂに示すように、電磁石６の内側に生じる磁極は、硬磁性弾性体５の外側の磁極Ｓ（Ｎ）と異なる磁極Ｎ（Ｓ）である。これによって、硬磁性弾性体５と電磁石６との間には磁力による引き合い力Ｆ６５ａが生じる。引き合い力Ｆ６５ａは、硬磁性弾性体５と軟磁性体７との引き合い力Ｆ７５ａよりも強くする。その結果、図７Ｂに示すように、対向壁本体１３の内面１３ｆ２は、対向壁１２の内面１２ｆ２から離れる向きに移動する。これによって、空間Ｓ１は開かれる。したがって、空間Ｓ１には、流通対象物Ｍを流通させることができる。

閉鎖状態：閉動作（閉鎖モード）
電磁石６をＯＦＦにする。これによって、開閉弁１Ｇを停止させることができる。このとき、引き合い力Ｆ６５ａは消滅し、軟磁性体７と電磁石６との間の引き合い力Ｆ７５ａの影響が支配的となる。その結果、図７Ａに示すように、対向壁１１は、対向壁１２に近づく向きに移動する。これによって、対向壁本体１３の内面１３ｆ２は、最終的に、対向壁１２の内面１２ｆ２に接触する。これによって、図７Ａに示すように、空間Ｓ１は再び閉じられる。すなわち、電磁石６をＯＦＦにすると、開閉弁１Ｇは、図７Ａに示すように、初期状態に復帰する。したがって、流通対象物Ｍの流通は、再び遮断される。このように、本実施形態において、開閉弁１Ｇの閉動作は、硬磁性弾性体５と軟磁性体７との引き合い力Ｆ７５ａによって行われている。ただし、本実施形態において、開閉弁１Ｇの閉動作もまた、他の開閉弁と同様、電磁石６の電流の向きを切り替えることによって、硬磁性弾性体５と電磁石６との磁力を付加することによって行うことができる。さらに、本実施形態において、開閉弁１Ｇの閉動作は、他の開閉弁と同様、弾性体（対向壁本体１３及び硬磁性弾性体５の少なくとも１つ）の弾性力を付加することによって行うことができる。

上述のとおり、開閉弁１Ｇによれば、電磁石６のＯＮ、ＯＦＦを交互に切り替えることによって、もしくは電磁石６の電流の向きを切り替えることによって、閉鎖モードと開放モードとが繰り返される。これによって、本実施形態に係る開閉弁１Ｇによれば、空間Ｓ１を通した流通対象物Ｍの流通を断続的に行うことができる。

なお、開閉弁１Ｇによれば、初期状態において、電磁石６をＯＮとすることができる。このとき、電磁石６の内側に生じる磁極は、硬磁性弾性体５の内側の磁極Ｎ（Ｓ）と同じ磁極Ｎ（Ｓ）とする。この場合、硬磁性弾性体５と電磁石６との間には磁力による反発力Ｆ６５ｒが生じる。これによって、開閉弁１Ｇは、初期状態において、通路Ｒを強固に閉じることができる。

さらに、上述した、各開閉弁１Ａ～１Ｆもまた、弾性空間部２を、対向壁１１と対向壁１２とによって形成するとともに、対向壁１１と対向壁１２とをシート部材とすることができる。これによって、弾性空間部２は、シート部材を備えるものとすることができる。図８Ａ，Ｂ～図１１Ａ，Ｂには、弾性空間部２をチューブに代えて、シート部材とした場合の、一例を示す。

＜開閉弁１Ｈ＞
図８Ａは、本発明の第８実施形態である開閉弁１Ｈの初期状態及び開放状態を概略的に示す断面図である。また、図８Ｂは、開閉弁１Ｈの閉鎖状態を概略的に示す断面図である。

開閉弁１Ｈは、図１Ａ，Ｂに開示済みの開閉弁１Ａの変形例である。開閉弁１Ｈは、弾性空間部２をチューブに代えて、複数のシート部材によって形成した実施形態である。本実施形態では、開閉弁１Ｈは、対向壁１１と対向壁１２とによって形成されている。本実施形態では、対向壁１１は上壁であり、対向壁１２は下壁である。ただし、対向壁１１及び１２は、上下方向の対向する位置に配置される場合に限定されるものではなく、左右方向（水平方向）に配置するなど、中心軸線Ｏ１の周りの任意の対向位置に配置することができる。対向壁１１は、硬磁性弾性体５と対向壁本体１３とを備えている。さらに、対向壁本体１３は、弾性を有するシート部材である。また、対向壁１２は、シート部材である。また、本実施形態では、電磁石６は、対向壁１２の外面１２ｆ１に対して間隔を置いて配置されている。開閉弁１Ｈの基本動作は、開閉弁１Ａと同じとすることができる。なお、対向壁１２は、弾性を有するシート部材とすることができる。なお、本実施形態では、硬磁性弾性体５は、硬磁性弾性体５の外面５ｆ１がＮ極であり、当該硬磁性弾性体５の内面５ｆ２は、Ｓ極である。

＜開閉弁１Ｉ＞
図９Ａは、本発明の第９実施形態である開閉弁１Ｉの初期状態及び開放状態を概略的に示す断面図である。また、図９Ｂは、開閉弁１Ｉの閉鎖状態を概略的に示す断面図である。

開閉弁１Ｉは、図４Ａ，Ｂに開示済みの開閉弁１Ｄの変形例である。開閉弁１Ｉは、弾性空間部２をチューブに代えて、複数のシート部材によって形成した実施形態である。本実施形態では、開閉弁１Ｉは、対向壁１１と対向壁１２とによって形成されている。本実施形態では、対向壁１１は上壁であり、対向壁１２は下壁である。ただし、対向壁１１及び１２は、上下方向の対向する位置に配置される場合に限定されるものではなく、左右方向（水平方向）に配置するなど、中心軸線Ｏ１の周りの任意の対向位置に配置することができる。対向壁１１は、硬磁性弾性体５と対向壁本体１３とを備えている。さらに、対向壁本体１３は、弾性を有するシート部材である。また、対向壁１２は、シート部材である。開閉弁１Ｉの基本動作は、開閉弁１Ｄと同じとすることができる。なお、対向壁１２は、弾性を有するシート部材とすることができる。また、本実施形態では、硬磁性弾性体５は、硬磁性弾性体５の外面５ｆ１がＮ極であり、当該硬磁性弾性体５の内面５ｆ２は、Ｓ極である。

＜開閉弁１Ｊ＞
図１０Ａは、本発明の第１０実施形態である開閉弁１Ｊの初期状態及び閉鎖状態を概略的に示す断面図である。また、図１０Ｂは、開閉弁１Ｊの開放状態を概略的に示す断面図である。

開閉弁１Ｊは、図５Ａ，Ｂに開示済みの開閉弁１Ｅの変形例である。開閉弁１Ｊは、弾性空間部２をチューブに代えて、複数のシート部材によって形成した実施形態である。本実施形態では、開閉弁１Ｊは、対向壁１１と対向壁１２とによって形成されている。対向壁１１は、硬磁性弾性体５ａと対向壁本体１３ａとを備えている。対向壁１２は、硬磁性弾性体５ｂと対向壁本体１３ｂとを備えている。さらに、対向壁本体１３ａ，１３ｂは、それぞれ、弾性を有するシート部材である。開閉弁１Ｊの基本動作は、開閉弁１Ｅと同じとすることができる。なお、本実施形態では、硬磁性弾性体５は、硬磁性弾性体５の外面５ｆ１がＮ極であり、当該硬磁性弾性体５の内面５ｆ２は、Ｓ極である。

＜開閉弁１Ｋ＞
図１１Ａは、本発明の第１１実施形態である開閉弁１Ｋの初期状態及び開放状態を概略的に示す断面図である。また、図１１Ｂは、開閉弁１Ｋの閉鎖状態を概略的に示す断面図である。

開閉弁１Ｋは、開閉弁１Ｊの変形例である。この場合、開閉弁１Ｋの基本動作は、図６で開示済みの開閉弁１Ｆと同じとすることができる。なお、本実施形態では、硬磁性弾性体５は、硬磁性弾性体５の外面５ｆ１がＮ極であり、当該硬磁性弾性体５の内面５ｆ２は、Ｓ極である。

開閉弁１Ｈ～１Ｋは、開閉弁１Ａ～１Ｆの弾性空間部２を、対向壁１１と対向壁１２とによって形成するとともに、対向壁１１と対向壁１２とをシート部材によって形成することができることを例示的に説明するものである。したがって、開閉弁１Ｈ～１Ｋで説明した開閉弁１Ａ，１Ｄ～１Ｆ以外の、開閉弁１Ｂ及び１Ｃについても、対向壁１１と対向壁１２とによって形成するとともに、対向壁１１と対向壁１２とをシート部材によって形成することができることはもちろんである。

３：ロータリーベーンアクチュエータに適用した開閉弁
以下、ロータリーベーンアクチュエータに適用した開閉弁１について説明をする。

＜開閉弁１Ｌ＞
図１２Ａは、本発明の第１２実施形態である開閉弁１Ｌを含むロータリーベーンアクチュエータであって、開閉弁１Ｌの初期状態及び開放状態を概略的に示す断面図である。また、図１３Ｂは、開閉弁１Ｌの閉鎖状態を概略的に示す断面図である。

開閉弁１Ｌは、ロータリーベーンアクチュエータ１００（以下、「アクチュエータ１００」ともいう。）に適用した例である。図１２Ａ、１２Ｂは、それぞれ、アクチュエータ１００の一部を、シャフト１０３の回転軸線Ｏ２に対して直交する断面で示している。

本実施形態において、アクチュエータ１００は、ケース１０１、ベーン１０２と、シャフト１０３とを備えている。ケース１０１には、シリンダ室Ｓ２が形成されている。ベーン１０２およびシャフト１０３は、シリンダ室１００Ｓに配置されている。ベーン１０２は、シャフト１０３に対して固定されている。これによって、ベーン１０２は、シャフト１０３を回転軸線Ｏ２の周りに回転させることができる。

図１２Ａを参照すれば、本実施形態では、開閉弁１Ｌは、硬磁性弾性体を含む弾性空間部２を備えている。弾性空間部２は、硬磁性弾性体５を備えるケース１０１とベーン１０２とによって形成されている。本実施形態では、ケース１０１に形成されたシリンダ室Ｓ２の内面には、硬磁性弾性体５が取り付けられている。硬磁性弾性体５は、硬磁性弾性体５とベーン１０２との間に空間（隙間）Ｓ１を形成するように取り付けられている。

さらに、アクチュエータ１００は、弾性空間部変形生起要素を備えている。前記弾性空間部変形生起要素には、電磁石６を用いることができる。これによって、図１２Ｂに示すように、硬磁性弾性体５は、電磁石６と硬磁性弾性体５との磁力による引き合い力Ｆ６５ａによって、ベーン１０２に対して着座させることができる。

（開閉弁１Ｌの基本動作）
以下に、開閉弁１Ｌの基本的な動作について説明をする。

初期状態（開放状態）：開動作（開放モード）
本実施形態において、開閉弁１Ｌの初期状態は、電磁石６がＯＦＦである。図１２Ａを参照すれば、開閉弁１Ｌの初期状態において、空間Ｓ１は維持されている。したがって、空間Ｓ１には、流通対象物Ｍを流通させることができる。シリンダ室Ｓ２のインレット(INLET)側から入力された流通対象物（例えば、作動液）Ｍは、空間Ｓ１を通して、シリンダ室Ｓ２のアウトレット(OUTLET)側に流出する。このとき、インレット(INLET)側から入力され、ベーン１０２に作用する流通対象物Мは、シャフト１０３を回転させない。したがって、アクチュエータ１００は、初期状態において、動力を伝達しないニュートラル状態となる。

閉鎖状態：閉動作（閉鎖モード）
電磁石６をＯＮにする。図１２Ｂに示すように、電磁石６の内側に生じる磁極は、硬磁性弾性体５の外側の磁極Ｓ（Ｎ）と異なる磁極Ｎ（Ｓ）である。これによって、硬磁性弾性体５と電磁石６との間には磁力による引き合い力Ｆ６５ａが生じる。その結果、図１２Ｂに示すように、硬磁性弾性体５の内面５ｆ２は、ベーン１０２の外面１０２ｆに近づく向きに移動する。これによって、硬磁性弾性体５の内面５ｆ２は、最終的に、ベーン１０２の外面１０２ｆに接触する。これによって、図１２Ｂに示すように、空間Ｓ１は完全に閉じられる。したがって、電磁石６をＯＮにすると、流通対象物Ｍの流通は、遮断される。このとき、ベーン１０２は、硬磁性弾性体５との間の封鎖状態を維持したまま、インレット(INLET)側から入力された流通対象物Ｍによってシャフト１０３を回転させる。したがって、アクチュエータ１００は、電磁石６のＯＮ状態（通電状態）において、ベーン１０２に作用する流通対象物Ｍの力を、シャフト１０３を回転させる動力として伝達する動力伝達状態となる。

開放状態（停止状態）：開動作（開放モード）
電磁石６をＯＦＦにする。これによって、開閉弁１Ｌを停止させることができる。このとき、引き合い力Ｆ６５ａは消滅し、硬磁性弾性体５の復元力（弾性力）の影響が支配的となる。その結果、図１２Ａに示すように、硬磁性弾性体５がベーン１０２から離れる向きに移動する。これによって、空間Ｓ１は再び完全に開かれる。すなわち、電磁石６をＯＦＦにすると、開閉弁１Ｌは、図１２Ａに示すように、初期状態に復帰する。したがって、空間Ｓ１には、流通対象物Ｍを再び流通させることができる。したがって、アクチュエータ１００は、電磁石６のＯＦＦ状態（非通電状態）において、ベーン１０２に対してシャフト０１３を回転させる動力を伝達しないニュートラル状態となる。このように、本実施形態において、開閉弁１Ｌの開動作は、弾性空間部２（硬磁性弾性体５）の弾性力によって行われている。ただし、本実施形態において、開閉弁１Ｌの開動作もまた、他の開閉弁と同様、電磁石６の電流の向きを切り替えることによって、弾性体（弾性空間部２）の弾性力と、磁力との合力によって行うことができる。また、本実施形態において、開閉弁１Ｌの開動作もまた、他の開閉弁と同様、電磁石６の電流の向きを切り替えることによって、磁力のみによって行うことができる。

ところで、ベーン１０２は、例えば、磁性を有した金属によって形成することができる。この場合、図１２Ｂに示すように、開閉弁１Ｌは、初期状態において、硬磁性弾性体５とベーン１０２との磁力による引き合い力Ｆ６５ａによって、硬磁性弾性体５をベーン１０２に対して接触させることができる。以下に、その場合の開閉弁１Ｌの基本的な動作について説明をする。

初期状態（開放状態）：閉動作（閉鎖モード）
本実施形態において、開閉弁１Ｍの初期状態は、電磁石６がＯＦＦである。本実施形態では、図１２Ｂに示すように、空間Ｓ１は閉じられている。したがって、空間Ｓ１を通した流通対象物Ｍの流通は、遮断されている。このとき、本実施形態では、本実施形態では、硬磁性弾性体５の内面５ｆ２と、ベーン１０２ｂの外面１０２ｆには、それぞれ、磁力による引き合い力Ｆ５３ａが生じている。これによって、本実施形態では、硬磁性弾性体５と、ベーン１０２とは完全に接触している。すなわち、開閉弁１Ｌの初期状態において、空間Ｓ１は、完全に閉じられている。したがって、アクチュエータ１００は、電磁石６のＯＦＦ状態（非通電状態）において、ベーン１０２に作用する流通対象物Мの力を、シャフト１０３を回転させる動力として伝達する動力伝達状態となる。

開放状態：開動作（開放モード）
電磁石６をＯＮにする。このとき、図１２Ａに示すように、電磁石６の内側に生じる磁極は、硬磁性弾性体５の外側の磁極Ｓ（Ｎ）と同じ磁極Ｓ（Ｎ）である。これによって、硬磁性弾性体５と電磁石６との間には磁力による反発力Ｆ６５ｒが生じる。反発力Ｆ６５ｒは、硬磁性弾性体５とベーン１０２ｂとの間の引き合い力Ｆ５３ａよりも強くする。その結果、図１２Ａに示すように、硬磁性弾性体５と、ベーン１０２とは、互いに離れる向きに移動する。これによって、空間Ｓ１は開かれる。したがって、空間Ｓ１には、流通対象物Ｍを流通させることができる。したがって、アクチュエータ１００は、電磁石６のＯＮ状態（通電状態）において、ベーン１０２に対してシャフト０１３を回転させる動力を伝達しないニュートラル状態となる。

閉鎖状態：閉動作（閉鎖モード）
電磁石６をＯＦＦにする。これによって、開閉弁１Ｌを停止させることができる。このとき、反発力Ｆ６５ｒは消滅し、硬磁性弾性体５とベーン１０２との間の引き合い力Ｆ５３ａの影響が支配的となる。その結果、図１２Ｂに示すように、空間Ｓ１は再び閉じられる。すなわち、電磁石６をＯＦＦにすると、開閉弁１Ｆは、図１２Ｂに示すように、初期状態に復帰する。したがって、流通対象物Ｍの流通は、再び遮断される。したがって、アクチュエータ１００は、電磁石６のＯＦＦ状態（非通電状態）において、再び、ベーン１０２に作用する流通対象物Ｍの力を、シャフト１０３を回転させる動力として伝達する動力伝達状態となる。このように、本実施形態において、開閉弁１Ｌの閉動作は、硬磁性弾性体５とベーン１０２との間の引き合い力Ｆ５３ａによって行われている。ただし、本実施形態において、開閉弁１Ｌの閉動作もまた、他の開閉弁と同様、電磁石６の電流の向きを切り替えることによって、硬磁性弾性体５と電磁石６との磁力を付加することによって行うことができる。さらに、本実施形態において、開閉弁１Ｌの閉動作もまた、他の開閉弁と同様、弾性空間部２（硬磁性弾性体５）の弾性力を付加することによって行うことができる。

上述のとおり、開閉弁１Ｌによれば、電磁石６のＯＮ、ＯＦＦを交互に切り替えることによって、もしくは電流の向きを切り替えることによって、閉鎖モードと開放モードとが繰り返される。これによって、本実施形態に係る開閉弁１Ｌによれば、空間Ｓ１を通した流通対象物Ｍの流通を断続的に行うことができる。

また、開閉弁１Ｌにおいて、硬磁性弾性体５は、ケース１０１に代えて、ベーン１０２に取り付けることができる。さらに、硬磁性弾性体５は、ケース１０１とベーン１０２との両方に取り付けることができる。すなわち、本実施形態において、硬磁性弾性体５は、ケース１０１とベーン１０２との少なくともいずれか一方に取り付けることができる。

さらに、アクチュエータ１００において、ベーン１０２は、シャフト１０３に対して回転可能に支持することができる。これによって、ベーン１０２は、シャフト１０３の周りを回転させることができる。この場合、アクチュエータ１００は、ロータリーベーンポンプの一部として機能させることができる。

以上、様々な実施形態を用いて説明したとおり、開閉弁１によれば、磁力による弾性空間部変形生起要素と硬磁性弾性体との引き合い力もしくは反発力と、弾性空間部２および前記硬磁性弾性体の少なくともいずれか１つの復元力と、これらの力の合力と、の少なくともいずれか１つによって前記弾性空間部２を変形させ、弾性空間部２内に形成された空間Ｓ１の開放及び閉鎖を行うことによって、流通対象物Ｍの流通を断続的に行うことができる。したがって、開閉弁１によれば、可撓性に優れた開閉弁を提供することができる。

また、開閉弁１は、可撓性に優れることにより、その適用範囲が拡大される。さらに、効率的なエネルギー消費で弁の開閉を行うことができ、また、開閉弁１は、金属等の剛性の高い部分が削減されることにより、従来の開閉弁に比べて、弁の開閉が制御し易く、装置全体の軽量化を実現しやすい。

また、上記各実施形態に係る、開閉弁１において、弾性空間部２は、弾性空間部本体（３、１３、１０１）と、硬磁性弾性体５とを、備えている。硬磁性弾性体５は、弾性空間部本体（３、１３、１０１）の外側に固定されている。また、弾性空間部変形生起要素（６）は、弾性空間部２の外側に設けられている。この場合、弾性空間部２は、弾性空間部本体３と硬磁性弾性体５とを別体に形成し、弾性空間部本体３と硬磁性弾性体５とを固定させることによって形成されている。これによって、弾性空間部２は、弾性空間部本体（３、１３、１０１）と、硬磁性弾性体５との積層構造とすることができる。弾性空間部２を積層構造とすれば、当該弾性空間部２の、磁力、弾性力、剛性、硬度を所望の条件に合わせて、当該弾性空間部（２）をチューニングすることができ出力を容易に最適化することができる。

本発明によれば、弾性空間部２の少なくとも一部は、前記磁性弾性体によって形成することができる。このとき、前記弾性空間部変形生起要素（６）は、弾性空間部２の外側に設けられていることが好ましい。具体例としては、硬磁性弾性体５を設けることなく、対向壁（３ａ，１３）全体を硬磁性弾性体で形成することができる。また、他の具体例としては、対向壁（３ａ，１３）の軸直方向の少なくとも１層が磁性弾性体として積層された積層構造となるように、当該対向壁（３ａ，１３）を多色成形することができる。この場合、弾性空間部２の、磁力、弾性力、剛性、硬度を所望の条件に合わせて、当該弾性空間部２をチューニングすることができ出力を容易に最適化することができる。また、この場合、弾性空間部２が単一の部材として構成されることにより、開閉弁１の部品点数を削減することができる。

また、弾性空間部２を前記磁性弾性体によって形成する場合、上述のとおり、弾性空間部２全体は、前記磁性弾性体によって形成することができる。この場合、弾性空間部２の部分ごとに、弾性材料を使い分ける必要がないため、簡易な構成の開閉弁とすることができる。

また、開閉弁（１Ａ、１Ｄ，１Ｆ、１Ｈ、１Ｉ、１Ｋ、１Ｌ）は、初期状態において、弾性空間部２内に形成された空間Ｓ１が開かれている。この場合、弾性空間部変形生起要素（６）は、空間Ｓ１を閉じるときだけ、通電（ＯＮ）すればよい。したがって、この場合、開閉弁１の開閉時のエネルギー効率を向上させることができる。

これに対し、開閉弁（１Ｂ、１Ｃ、１Ｅ，１Ｇ、１Ｊ）は、初期状態において、弾性空間部２内に形成された空間Ｓ１が閉じられている。この場合、弾性空間部変形生起要素（６）は、空間Ｓ１を開くときだけ、通電（ＯＮ）すればよい。したがって、この場合、開閉弁１の開閉時のエネルギー効率を向上させることができる。

また、開閉弁（１Ａ～１Ｆ）において、弾性空間部２は、前記硬磁性弾性体を含むチューブである。この場合、チューブ部材を用いることによって、開閉弁と、流通対象物Ｍを流通させるための通路とを一体的に形成することができる。また、この場合、既存のチューブ部材を用いた場合、開閉弁１を容易かつ安価に製造することができる。

また、開閉弁（１Ｇ～１Ｋ）において、弾性空間部２は、シート部材を備えており、前記シート部材は、硬磁性弾性体（５）を含んでいる。この場合、シート部材を組み合わせることによって、開閉弁と、流通対象物Ｍを流通させるための通路とを一体的に形成することができる。また、この場合、既存のシート部材を用いた場合、開閉弁１を容易かつ安価に製造することができる。

また、開閉弁１Ｌにおいて、弾性空間部２は、ロータリーベーンおよびロータリーベーンケースを備えており、前記ロータリーベーンおよび前記ロータリーベーンケースの少なくともいずれか一方は、前記硬磁性弾性体を含んでいる。この場合、動力伝達のＯＮ／ＯＦＦを容易に行うことができる。なお、ロータリーベーンアクチュエータ１００は、例えば、ロボット制御に用いることができる。また、ロータリーベーンアクチュエータ１００は、上述のとおり、ロータリーベーンポンプとして用いることができる。

また、上述の各開閉弁（１Ａ～１Ｌ）は、前記弾性空間部変形生起要素として主として、電磁石６を用いている。この場合、硬磁性弾性体（５）及び弾性空間部変形生起要素の間に生じる磁力を、電磁石６に印加する電流により簡易に制御できる。また、この場合、弾性空間部２の変形動作を、簡易にかつ応答性良く制御することができる。

本実施形態では、前記硬磁性弾性体は、硬磁性エラストマからなる。前記硬磁性エラストマの具体例としては、着磁されたネオジム合金粉末を含有するシリコンエラストマが挙げられる。また、前記硬磁性エラストマとしては、例えば、非磁性粒子を分散媒Ｍ３中に分散し固定化したのちに着磁操作して、硬磁性粒子Ｐ３が分散媒Ｍ３中に分散された状態に作製されたものが挙げられる。

（硬磁性粒子）
硬磁性粒子Ｐ３は、硬磁性を有する粒子である。硬磁性粒子Ｐ３を形成する硬磁性体としては、例えば、ニッケル、コバルト、フェライト、ネオジムの鉄含有合金等の磁石等が挙げられる。前記硬磁性エラストマには、複数の硬磁性粒子Ｐ３が含まれる。前記硬磁性エラストマに含まれる硬磁性粒子Ｐ３は、同種の硬磁性体であっても、２種以上の異なる硬磁性体であってもよい。また、硬磁性粒子Ｐ３の大きさは、硬磁性弾性体（５）の形状・大きさ、分散媒Ｍ３の性質、硬磁性弾性体（５）に要求される弾性力（例えば、開閉弁の仕様として要求される弾性力）、硬磁性弾性体（５）に要求される押圧力（例えば、開閉弁の仕様として要求される、開閉弁の開閉動作を満たすための押圧力）等に応じて、適宜、選択することができる。前記硬磁性エラストマに含まれる硬磁性粒子Ｐ３の平均粒子径は、同一であっても、異なっていてもよい。硬磁性粒子Ｐ３の平均粒子径としては、例えば、０．１～１５０μｍの範囲、好ましくは、０．３～８０μｍの範囲の平均粒子径である。硬磁性粒子Ｐ３の平均粒子径が、１５０μｍを上回る場合、均一なエラストマが得られにくくなる。また、硬磁性粒子Ｐ３の平均粒子径が、０．１μｍを下回る場合、磁場によるエラストマの十分な変形が得られにくくなる。本発明において、平均粒子径とは、粒子径分布の中央値（メジアン径）を意味する。平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置または走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）などを用いて測定する。

（分散媒）
分散媒Ｍ３は、硬磁性粒子Ｐ３が分散している媒質である。分散媒Ｍ３としては、例えば、硬磁性粒子Ｐ３を分散させた状態でゲル化するものが挙げられる。こうした分散媒Ｍ３としては、例えば、シリコン樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、尿素樹脂等を含むものが挙げられる。また、これらの樹脂を複合化して使用してもよい。分散媒Ｍ３は、硬磁性弾性体（５）の形状・大きさ、硬磁性粒子Ｐ３の性質、硬磁性弾性体（５）に要求される弾性力（例えば、開閉弁の仕様として要求される弾性力）、硬磁性弾性体（５）に要求される押圧力（例えば、開閉弁の仕様として要求される、開閉弁の開閉動作を満たすための押圧力）等に応じて、適宜、選択することができる。更に、分散媒Ｍ３に対して硬磁性粒子Ｐ３が占める割合（硬磁性粒子Ｐ３の濃度）も、硬磁性弾性体（５）の形状・大きさ、硬磁性粒子Ｐ３の性質、硬磁性弾性体（５）に要求される弾性力（例えば、開閉弁の仕様として要求される弾性力）、硬磁性弾性体（５）に要求される押圧力（例えば、開閉弁の仕様として要求される、開閉弁の開閉動作を満たすための押圧力）等に応じて、適宜、選択することができる。硬磁性粒子Ｐ３の濃度としては、例えば、２５～９５重量％の範囲、好ましくは、３５～９０重量％の範囲の濃度である。硬磁性粒子Ｐ３の濃度が、２５重量％を下回る場合、磁場存在下でのエラストマの十分な変形が得られにくくなる。また、硬磁性粒子Ｐ３の濃度が、９５重量％を上回る場合、分散媒Ｍに均一に分散させることが困難となったり、硬磁性弾性体（５）の弾性復元力が得られにくくなる。

本実施形態において、前記弾性空間部変形生起変形要素は、硬磁性体である。前記硬磁性体は、いわゆる磁石であり、保磁力が大きく、自発磁化性を有し、自ら磁力（又は磁場）を発生する性質を有している。前記硬磁性体としては、例えば、鉄、ニッケル、コバルト等の金属、その金属酸化物、前述の金属を含む合金、金属酸化物等の磁石、電磁石が挙げられる。上記各実施形態は、電磁石６である。

（軟磁性体）
軟磁性体としては、例えば、鉄、ニッケル、コバルト等の金属、その金属酸化物、前述の金属を含む合金、前述の合金の金属酸化物等が挙げられる。

上述したところは、本発明のいくつかの実施形態について説明を行ったにすぎず、特許請求の範囲に従えば、様々な変更が可能となる。上述した各実施形態に採用された様々な構成は、互いに組み合わせて使用することができる。また、上述した各実施形態に採用された様々な構成は、相互に適宜、置き換えることができる。

１，１Ａ～１Ｌ：開閉弁１， ２：弾性空間部， ３：弾性空間部本体， ５：硬磁性弾性体， ６：電磁石（弾性空間部変形生起要素）， ６１：磁性素子， ６２：通電コイル， ７：軟磁性体， １００：ロータリーベーンアクチュエータ， Ｓ２：シリンダ室， １０１：ケース， １０２：ベーン， １０３：シャフト， Ｓ１：空間

Claims (10)

1. 硬磁性弾性体を含む弾性空間部と、磁力によって前記弾性空間部を変形させる弾性空間部変形生起要素と、を備えており、
   前記弾性空間部変形生起要素は、前記磁力による前記弾性空間部変形生起要素と前記硬磁性弾性体との引き合い力もしくは反発力と、前記弾性空間部および前記硬磁性弾性体の少なくともいずれか１つの復元力と、これらの力の合力と、の少なくともいずれか１つによって前記弾性空間部を変形させ、前記弾性空間部内に形成された空間を開く開放モードと、前記空間を閉じる閉鎖モードと、を行う、開閉弁。
2. 前記弾性空間部は、弾性空間部本体と、前記硬磁性弾性体とを、備えており、
   前記硬磁性弾性体は、前記弾性空間部本体の外側に固定されており、
   前記弾性空間部変形生起要素は、前記弾性空間部の外側に設けられている、請求項１に記載された開閉弁。
3. 前記弾性空間部の少なくとも一部は、前記硬磁性弾性体によって形成されており、
   前記弾性空間部変形生起要素は、前記弾性空間部の外側に設けられている、請求項１に記載された開閉弁。
4. 前記弾性空間部は、前記硬磁性弾性体によって形成されている、請求項３に記載された開閉弁。
5. 初期状態において、前記空間が閉じられている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載された開閉弁。
6. 初期状態において、前記空間が開かれている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載された開閉弁。
7. 前記弾性空間部は、前記硬磁性弾性体を含むチューブである、請求項１乃至６のいずれか１項に記載された開閉弁。
8. 前記弾性空間部は、ロータリーベーンおよびロータリーベーンケースを備えており、前記ロータリーベーンおよび前記ロータリーベーンケースの少なくともいずれか一方は、前記硬磁性弾性体を含んでいる、請求項１乃至６のいずれか１項に記載された開閉弁。
9. 前記弾性空間部は、シート部材を備えており、前記シート部材は、前記硬磁性弾性体を含む、請求項１乃至６のいずれか１項に記載された開閉弁。
10. 前記弾性空間部変形生起要素は、電磁石である、請求項１乃至９のいずれか１項に記載された開閉弁。

Images