JP2000032731A - Torque motor and fluid pressure controller therewith - Google Patents

Torque motor and fluid pressure controller therewith

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JP2000032731A
JP2000032731A JP10216486A JP21648698A JP2000032731A JP 2000032731 A JP2000032731 A JP 2000032731A JP 10216486 A JP10216486 A JP 10216486A JP 21648698 A JP21648698 A JP 21648698A JP 2000032731 A JP2000032731 A JP 2000032731A
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JP
Japan
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yoke
armature
torque motor
flapper
torque
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Application number
JP10216486A
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Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Hisamura
剛之 久村
Takahiro Urai
隆宏 浦井
Yoshiharu Sugimura
佳春 杉村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NIPPON MUUGU KK
Proterial Ltd
Original Assignee
NIPPON MUUGU KK
Sumitomo Special Metals Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a torque motor and a fluid pressure controller, capable of attaining size reduction, sufficient torque characteristics, and easy assembly. SOLUTION: This torque motor 12 includes a yoke 24 having lower yokes 18, 20 and an upper yoke 22, permanent magnets 26, 28 formed out of a rare- earth magnet, a coil 32 wound around the center foot 30a of the upper yoke 22, and an armature 34 to which a flapper 36 is connected. The permanent magnets 26, 28 are formed so as to be sandwiched by the lower yoke 18, 20 respectively at an even distance to the right and left from the center of the yoke 24 and to diagonally cross magnetic flux generated in the yoke 24. When the torque motor 12 is mounted on an electricity-to-pressure converting part 14, the armature 34 is disposed and a desired gap is formed in a space to the armature 34 to mount the respective parts of the yoke 24 and the permanent magnets 26, 28.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、トルクモータお
よびトルクモータを用いた流体圧制御装置に関し、特に
たとえばノズルフラッパ型の電気液圧式サーボ弁に適用
される、トルクモータおよびトルクモータを用いた流体
圧制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a torque motor and a fluid pressure control device using the torque motor, and more particularly to a torque motor and a fluid pressure control device using the torque motor which are applied to, for example, a nozzle flapper type electrohydraulic servo valve. It relates to a control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁石を用いて油圧制御を行う従来のノズ
ルフラッパ型の電気液圧式サーボ弁の一例が、図9に示
される。
2. Description of the Related Art FIG. 9 shows an example of a conventional nozzle flapper type electrohydraulic servo valve which performs hydraulic control using a magnet.

【0003】図9に示す従来の電気液圧式サーボ弁1
は、フラッパ2dの位置を制御するトルクモータ2と、
フラッパ2dの位置に応じてスプール4bを動作させる
ための電気−圧力変換部3と、図示しないポンプからの
油の流出方向および流量を制御するためのスプール4b
を有する弁体4とを含む。
A conventional electrohydraulic servo valve 1 shown in FIG.
Is a torque motor 2 for controlling the position of the flapper 2d,
An electric-pressure converter 3 for operating the spool 4b in accordance with the position of the flapper 2d, and a spool 4b for controlling the outflow direction and flow rate of oil from a pump (not shown).
And a valve element 4 having

【0004】トルクモータ2は、図示しない一対の永久
磁石を挟む形で固定された上部磁極2aおよび下部磁極
2bと、上部磁極2aと下部磁極2bとの間隙の中間に
配置されるアーマチュア2cと、アーマチュア2cを支
持するフラッパ2dと、アーマチュア2cに巻回される
一対のコイル2eおよび2fと、フラッパ2dを中立位
置へ引き戻すトルクを発生するフィードバックスプリン
グ2gとを含む。コイル2eおよび2fに通電される
と、アーマチュア2cは電磁石となる。また、フラッパ
2dはそれ自体弾性を有し支点A1を中心に固定されて
おり、コイル2eおよび2fに通電されていない状態で
アーマチュア2cを平衡状態に維持する。
The torque motor 2 includes an upper magnetic pole 2a and a lower magnetic pole 2b fixed so as to sandwich a pair of permanent magnets (not shown), an armature 2c disposed in the middle of a gap between the upper magnetic pole 2a and the lower magnetic pole 2b. It includes a flapper 2d for supporting the armature 2c, a pair of coils 2e and 2f wound around the armature 2c, and a feedback spring 2g for generating a torque for returning the flapper 2d to a neutral position. When the coils 2e and 2f are energized, the armature 2c becomes an electromagnet. Further, the flapper 2d itself has elasticity and is fixed around the fulcrum A1, and maintains the armature 2c in an equilibrium state in a state where the coils 2e and 2f are not energized.

【0005】電気−圧力変換部3は、フラッパ2dの左
右に設置される一対のノズル3aおよび3bを含み、ノ
ズル3aおよび3bの背圧によってスプール4bを変位
させる。
The electric-to-pressure converter 3 includes a pair of nozzles 3a and 3b installed on the left and right of the flapper 2d, and displaces the spool 4b by the back pressure of the nozzles 3a and 3b.

【0006】弁体4は、油が移動するシリンダ4aと、
シリンダ4a内を摺動して油圧を制御するスプール4b
と、ポンプからの油をアクチュエータ(ともに図示せ
ず)へ供給するための供給ポート4c1および4c2
と、アクチュエータへ油を供給するとともにアクチュエ
ータからの油をタンク(図示せず)へ戻すための制御ポ
ート4d1および4d2と、油をタンクへ戻すための戻
りポート4e1および4e2とを含む。
The valve body 4 includes a cylinder 4a in which oil moves,
Spool 4b that controls oil pressure by sliding in cylinder 4a
And supply ports 4c1 and 4c2 for supplying oil from a pump to an actuator (both not shown).
And control ports 4d1 and 4d2 for supplying oil to the actuator and returning oil from the actuator to a tank (not shown), and return ports 4e1 and 4e2 for returning oil to the tank.

【0007】このように構成される電気液圧式サーボ弁
1において、トルクモータ2では、コイル2eおよび2
fに通電されていないときアーマチュア2cは平衡状態
を保っている。
In the electro-hydraulic servo valve 1 thus configured, the torque motor 2 includes the coils 2e and 2e.
The armature 2c is in an equilibrium state when no current is applied to f.

【0008】そして、コイル2eおよび2fに通電され
ると、磁界が生じアーマチュア2cに磁気的極性が与え
られる。アーマチュア2cは、電流の大きさおよび極性
に応じて発生したトルクによって平衡状態を失い、いず
れかの方向に傾く。アーマチュア2cの傾きに伴い、ア
ーマチュア2cに固定されているフラッパ2dも傾き、
ノズル3aおよび3bとフラッパ2dとの距離を変化さ
せる。この変位に従い、一対のノズル3aおよび3bの
それぞれの背圧が変化する。ノズル3aおよび3bのそ
れぞれの背圧はスプール4bの両端に導かれ、背圧の変
化によってスプール4bが変位する。
When the coils 2e and 2f are energized, a magnetic field is generated and the armature 2c is given a magnetic polarity. The armature 2c loses the equilibrium state due to the torque generated according to the magnitude and polarity of the current, and tilts in any direction. With the tilt of the armature 2c, the flapper 2d fixed to the armature 2c also tilts,
The distance between the nozzles 3a and 3b and the flapper 2d is changed. According to this displacement, the back pressure of each of the pair of nozzles 3a and 3b changes. The back pressure of each of the nozzles 3a and 3b is guided to both ends of the spool 4b, and the spool 4b is displaced by a change in the back pressure.

【0009】スプール4bの変位は、フラッパ2dに接
続されたフィードバックスプリング2gに、アーマチュ
ア2cの磁気的トルクと正反対のトルクを発生させ、フ
ラッパ2dを中立位置まで引き戻す。フラッパ2dが中
立位置に戻るとノズル3aおよび3bの背圧が等しくな
り、スプール4bはその位置で停止する。
The displacement of the spool 4b causes the feedback spring 2g connected to the flapper 2d to generate a torque opposite to the magnetic torque of the armature 2c, and pulls the flapper 2d back to the neutral position. When the flapper 2d returns to the neutral position, the back pressures of the nozzles 3a and 3b become equal, and the spool 4b stops at that position.

【0010】このように、入力電流の大きさおよび極性
に応じて、油の流れる方向と量とが制御される。
As described above, the direction and amount of oil flow are controlled according to the magnitude and polarity of the input current.

【0011】[0011]

【発明が解決しょうとする課題】しかし、上述のような
従来の電気液圧式サーボ弁1では、十分なトルク特性を
得るためには、上部磁極2a、下部磁極2bおよびアー
マチュア2cを大きくする必要があり、小型化の要請に
反する。
However, in the conventional electrohydraulic servo valve 1 as described above, in order to obtain sufficient torque characteristics, it is necessary to enlarge the upper magnetic pole 2a, the lower magnetic pole 2b, and the armature 2c. Yes, contrary to the demand for miniaturization.

【0012】また、上部継鉄2aと下部継鉄2bとの間
隙の中間にアーマチュア2cを平衡状態になるように取
り付けるには細かい調整作業が必要となり、組立作業が
煩雑になるという問題点があった。
Further, a fine adjustment operation is required to mount the armature 2c in the middle of the gap between the upper yoke 2a and the lower yoke 2b so that the armature 2c is in an equilibrium state. Was.

【0013】それゆえに、この発明の主たる目的は、小
型で十分なトルク特性が得られかつ組立が容易になる、
トルクモータおよびトルクモータを用いた流体圧制御装
置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, a main object of the present invention is to provide a small-sized, sufficient torque characteristic and easy assembly.
An object of the present invention is to provide a torque motor and a fluid pressure control device using the torque motor.

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に記載のトルクモータは、継鉄、継鉄に巻
回されるコイル、継鉄の中央部において継鉄との間に所
定のギャップを形成して配置されるアーマチュア、およ
び継鉄の中央部から反対方向かつ等距離の位置において
それぞれ継鉄に挟まれるように形成される2つの希土類
磁石を備える。請求項2に記載のトルクモータは、請求
項1に記載のトルクモータにおいて、希土類磁石は継鉄
中に発生する磁束の方向と斜交するように形成されるも
のである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a torque motor, comprising: a yoke, a coil wound around the yoke, and a yoke at a central portion of the yoke. And two rare-earth magnets formed so as to be sandwiched between the yoke at positions opposite and equidistant from the center of the yoke, respectively. According to a second aspect of the present invention, in the torque motor of the first aspect, the rare-earth magnet is formed so as to be oblique to a direction of a magnetic flux generated in the yoke.

【0014】請求項3に記載の流体圧制御装置は、請求
項1または2に記載のトルクモータを用いたものであ
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a fluid pressure control apparatus using the torque motor according to the first or second aspect.

【0015】請求項1に記載のトルクモータでは、永久
磁石として希土類磁石を用いるので、磁束密度を大きく
できる。したがって、従来とは異なり、上部磁石、下部
磁石およびアーマチュアを大きくすることなく、小型で
あっても十分なトルクを得ることができる。
In the torque motor according to the first aspect, since the rare earth magnet is used as the permanent magnet, the magnetic flux density can be increased. Therefore, unlike the related art, a sufficient torque can be obtained without increasing the size of the upper magnet, the lower magnet, and the armature, even if the size is small.

【0016】また、請求項2に記載するように、希土類
磁石を継鉄中に発生する磁束の方向と斜交するようにす
なわち斜め方向に形成することによって、希土類磁石の
表面積を稼ぐことができ、継鉄中の磁束密度をより大き
くすることができるので、さらに大きなトルクが得られ
る。
According to the second aspect of the present invention, the surface area of the rare-earth magnet can be increased by forming the rare-earth magnet so as to be oblique to the direction of the magnetic flux generated in the yoke. Since the magnetic flux density in the yoke can be further increased, a larger torque can be obtained.

【0017】請求項1または2に記載のトルクモータを
用いて流体圧制御装置を構成するときには、まずアーマ
チュアが配置され、そのアーマチュアと所定のギャップ
を形成して継鉄と永久磁石である希土類磁石とが取り付
けられる。このように、アーマチュアが配置された後に
継鉄および希土類磁石が取り付けられるので、アーマチ
ュアと継鉄との間に所望のギャップを容易に設けること
ができ、従来とは異なり、アーマチュアを平衡状態にセ
ットするための細かい調整作業は不要となる。
When the fluid pressure control device is constructed using the torque motor according to claim 1 or 2, an armature is first arranged, and a predetermined gap is formed with the armature to form a rare earth magnet which is a yoke and a permanent magnet. And are attached. As described above, since the yoke and the rare earth magnet are attached after the armature is arranged, a desired gap can be easily provided between the armature and the yoke, and unlike the conventional case, the armature is set in an equilibrium state. There is no need for detailed adjustment work.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、油圧制御に用いられるノズ
ルフラッパ型の電気液圧式サーボ弁にこの発明を適用し
た場合について、図面を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A case where the present invention is applied to a nozzle flapper type electro-hydraulic servo valve used for hydraulic control will be described below with reference to the drawings.

【0019】図1ないし図3を参照して、この発明の実
施の形態の電気液圧式サーボ弁10は、トルクモータ1
2と電気−圧力変換部14と弁体16とを含む。
Referring to FIGS. 1 to 3, an electrohydraulic servo valve 10 according to an embodiment of the present invention
2, an electric-pressure converter 14 and a valve body 16.

【0020】トルクモータ12は、シングルエアギャッ
プ型トルクモータとして構成され、下部継鉄18、20
および断面E字状の上部継鉄22を有する継鉄24と、
下部継鉄18および20にそれぞれ挟まれる希土類磁石
からなる板状の永久磁石26および28と、上部継鉄2
2の中央脚部30aに巻回されるコイル32と、たとえ
ばパーマロイによって形成され中央脚部30aの延長線
上かつ下部継鉄18および20間に配置されるアーマチ
ュア34と、アーマチュア34に接続されるフラッパ3
6と、一端がフラッパ36の下端に固定されかつ他端が
弁体16のスプール62(後述)の中心に固定されフラ
ッパ36を中立位置へ引き戻すトルクを発生させるフィ
ードバックスプリング38とを含む。永久磁石26およ
び28には、たとえばネオジム磁石やサマリウムコバル
ト磁石等が用いられる。フラッパ36は、たとえばベリ
リウム銅合金によって形成されそれ自体弾性を有し、支
点A2に固定されている。
The torque motor 12 is configured as a single air gap type torque motor,
And a yoke 24 having an upper yoke 22 having an E-shaped cross section,
Plate-like permanent magnets 26 and 28 made of rare earth magnets sandwiched between lower yoke 18 and 20, respectively, and upper yoke 2
2, a coil 32 wound around the center leg 30a, an armature 34 formed of, for example, permalloy and arranged on an extension of the center leg 30a and between the lower yoke 18 and 20, and a flapper connected to the armature 34 3
6 and a feedback spring 38 having one end fixed to the lower end of the flapper 36 and the other end fixed to the center of a spool 62 (described later) of the valve body 16 and generating a torque for returning the flapper 36 to the neutral position. As the permanent magnets 26 and 28, for example, a neodymium magnet, a samarium cobalt magnet, or the like is used. The flapper 36 is formed of, for example, a beryllium copper alloy, has elasticity by itself, and is fixed to the fulcrum A2.

【0021】下部継鉄18および20は、それぞれ継鉄
24の中央部から左右等距離の位置において正面視斜め
方向に2分割されたような、第1部分40a、第2部分
(左側磁極)42a、および第1部分40b、第2部分
(右側磁極)42bを含み、第1部分40aと第2部分
42aとの間に永久磁石26が、第1部分40bと第2
部分42bとの間に永久磁石28がそれぞれ挟まれる。
したがって、永久磁石26および28は、継鉄24の中
央部すなわちアーマチュア34から左右等距離の位置に
おいて、継鉄24中に発生する磁束の方向に斜交するよ
うにたとえば略ハの字状に形成され、トルクモータ12
は左右対称に構成される。永久磁石26および28は、
角度θ(図4および図5参照)を小さくすれば、永久磁
石26および28の表面積を稼ぐことができるため、継
鉄24の磁束密度を上げトルクを大きくすることができ
るが、一方、構成部品の取り付けや加工の容易さを考慮
すると、角度θを90度に近づけるのが望ましい。この
実施の形態では角度θを40度程度に設定して、トルク
や構成部品の取り付け等に関する上述の効果を最適化し
ている。
The lower yoke 18 and the lower yoke 20 are respectively divided into two parts obliquely in front view at a position equidistant from the center of the yoke 24 in the left and right directions, and a second part (left magnetic pole) 42a. , And a first portion 40b and a second portion (right magnetic pole) 42b, and the permanent magnet 26 is provided between the first portion 40a and the second portion 42a.
Each of the permanent magnets 28 is sandwiched between the portion 42b.
Therefore, the permanent magnets 26 and 28 are formed, for example, in a substantially C-shape so as to be oblique to the direction of the magnetic flux generated in the yoke 24 at the center of the yoke 24, that is, at a position equidistant from the armature 34 in the left and right directions. And the torque motor 12
Are configured symmetrically. The permanent magnets 26 and 28
If the angle θ (see FIGS. 4 and 5) is reduced, the surface area of the permanent magnets 26 and 28 can be increased, so that the magnetic flux density of the yoke 24 can be increased and the torque can be increased. Considering the ease of mounting and processing, it is desirable that the angle θ be close to 90 degrees. In this embodiment, the angle θ is set to about 40 degrees to optimize the above-described effects regarding the torque and the attachment of the components.

【0022】電気−圧力変換部14は、ノズルブロック
44と、フラッパ36の上端近傍に取り付けられてフラ
ッパ36を支持するとともにトルクモータ12と電気−
圧力変換部14との間をシールするフレクチャーチュー
ブ46と、ノズルブロック44に収納されかつフラッパ
36の左右に配置されフラッパ36とともに可変オリフ
ィスを形成する一対のノズル48aおよび48bと、ポ
ンプ(図示せず)からの油をノズル48aおよび48b
へ供給するための供給ポート50aおよび50bと、供
給ポート50aおよび50bを経由した油をそれぞれノ
ズル48aおよび48bに供給するためのインレットオ
リフィス(固定オリフィス)52aおよび52bと、ノ
ズル48aおよび48bの先端から吐出された油をタン
ク(図示せず)へ戻すための戻りポート54と、ノズル
48aおよび48bの背圧をスプール62の両端に伝え
るための背圧ポート56aおよび56bとを含む。
The electric-to-pressure converter 14 is mounted near the upper end of the nozzle block 44 and the flapper 36 to support the flapper 36 and to connect the torque motor 12 to the electric
A flexure tube 46 for sealing between the pressure converter 14; a pair of nozzles 48a and 48b housed in the nozzle block 44 and arranged on the left and right of the flapper 36 to form a variable orifice with the flapper 36; Oil from nozzles 48a and 48b
Supply ports 50a and 50b for supplying oil to the nozzles 48a and 48b, inlet orifices (fixed orifices) 52a and 52b for supplying oil through the supply ports 50a and 50b, respectively, and from the tips of the nozzles 48a and 48b. It includes a return port 54 for returning the discharged oil to a tank (not shown), and back pressure ports 56a and 56b for transmitting the back pressure of the nozzles 48a and 48b to both ends of the spool 62.

【0023】弁体16は、ボディ58と、ボディ58内
に形成されるスリーブ(ブッシング)60と、スリーブ
60内を摺動して油圧を制御するスプール62と、ボデ
ィ58の両端に嵌められるエンドキャップ64aおよび
64bと、ポンプからの油をアクチュエータ(図示せ
ず)へ供給するための供給ポート66aおよび66b
と、アクチュエータへ油を供給するとともにアクチュエ
ータからの油をタンクへ戻すための制御ポート68aお
よび68bと、ノズル48aおよび48bの先端から吐
出された油をタンクへ戻すための戻りポート70とを含
む。
The valve body 16 includes a body 58, a sleeve (bushing) 60 formed in the body 58, a spool 62 that slides in the sleeve 60 to control hydraulic pressure, and end portions that are fitted to both ends of the body 58. Caps 64a and 64b and supply ports 66a and 66b for supplying oil from a pump to an actuator (not shown)
And control ports 68a and 68b for supplying oil to the actuator and returning oil from the actuator to the tank, and a return port 70 for returning oil discharged from the tips of the nozzles 48a and 48b to the tank.

【0024】上述のように構成されるトルクモータ12
を電気−圧力変換部14に取り付けるときには、まず、
アーマチュア34がノズルブロック44の上面から突出
しかつフラッパ36がノズル48aおよび48bの中間
に位置するように、フラッパ36がフレクチャーチュー
ブ46に挿通される。
The torque motor 12 configured as described above
Is attached to the electric-pressure converter 14, first,
The flapper 36 is inserted through the flexure tube 46 such that the armature 34 projects from the upper surface of the nozzle block 44 and the flapper 36 is located between the nozzles 48a and 48b.

【0025】ついで、第1部材40aと第2部材42a
との間に永久磁石26を挟んで下部継鉄18を、第1部
材40bと第2部材42bとの間に永久磁石28を挟ん
で下部継鉄20を、それぞれ組み立てる。このとき、第
1部材40a、永久磁石26および第2部材42a間、
ならびに第1部材40b、永久磁石28および第2部材
42b間は、それぞれたとえば接着される。
Next, the first member 40a and the second member 42a
The lower yoke 18 is assembled with the permanent magnet 26 interposed therebetween, and the lower yoke 20 with the permanent magnet 28 interposed between the first member 40b and the second member 42b. At this time, between the first member 40a, the permanent magnet 26 and the second member 42a,
The first member 40b, the permanent magnet 28, and the second member 42b are bonded, for example, respectively.

【0026】そして、第2部材42aとアーマチュア3
4の左側面との間、第2部材42bとアーマチュア34
の右側面との間に、それぞれ所定寸法(たとえば0.3
mm)のギャップG(図2参照)を形成して、ノズルブロ
ック44の上面に下部継鉄18および20が配置され
る。
Then, the second member 42a and the armature 3
4, the second member 42b and the armature 34
A predetermined dimension (for example, 0.3
The gaps G (see FIG. 2) are formed, and the lower yokes 18 and 20 are arranged on the upper surface of the nozzle block 44.

【0027】このようにノズルブロック44上に配置さ
れた下部継鉄18および20の上面に、上部継鉄24が
配置される。このとき、アーマチュア34の延長線上に
中央継鉄30aが位置するように上部継鉄24が配置さ
れ、ボルト72によって、上部継鉄24が下部継鉄1
8、20およびノズルブロック44に締結され、トルク
モータ12の取り付けが完了する。
The upper yoke 24 is arranged on the upper surfaces of the lower yoke 18 and 20 thus arranged on the nozzle block 44. At this time, the upper yoke 24 is arranged so that the central yoke 30 a is located on an extension of the armature 34, and the upper yoke 24 is fixed to the lower yoke 1 by the bolt 72.
8, 20 and the nozzle block 44, and the mounting of the torque motor 12 is completed.

【0028】このような電気液圧式サーボ弁10におい
て、トルクモータ12では、コイル32に通電されてい
ないときには、永久磁石26および28による磁束B
(図4および図5参照)だけが発生して継鉄24が磁化
されているが、アーマチュア34および第2部分42a
間とアーマチュア34および第2部分42b間とは、発
生する磁束の大きさが等しいため、それぞれの間に働く
吸引力も等しくなり、その結果、アーマチュア34は左
右のいずれの側にも傾かず平衡状態を保っている。
In such an electrohydraulic servo valve 10, in the torque motor 12, when the coil 32 is not energized, the magnetic flux B generated by the permanent magnets 26 and 28
(See FIGS. 4 and 5), the yoke 24 is magnetized and the armature 34 and the second portion 42a are magnetized.
Since the magnitude of the generated magnetic flux is equal between the armature 34 and the second portion 42b, the attractive force acting between the armature 34 and the second portion 42b is also equal. As a result, the armature 34 is not tilted to the left or right side and is in an equilibrium state. Is kept.

【0029】しかし、図4に示すように、磁束C1が発
生するようにコイル32に通電されると、アーマチュア
34の左側ではコイル32による磁束C1と永久磁石2
6による磁束Bとが重畳して、アーマチュア34と第2
部分42aとの間に強い吸引力が発生する。一方、アー
マチュア34の右側ではコイル32による磁束C1と永
久磁石28による磁束Bとは逆方向であるため、磁束B
は磁束C1によって弱められて、アーマチュア34と第
2部分42bとの間の吸引力が弱くなる。したがって、
アーマチュア34はX1方向に吸引され、平衡状態を失
い左側に傾く。
However, as shown in FIG. 4, when the coil 32 is energized so as to generate the magnetic flux C1, the magnetic flux C1 by the coil 32 and the permanent magnet 2 are located on the left side of the armature 34.
6 and the armature 34 and the second
A strong suction force is generated between the portion 42a. On the other hand, on the right side of the armature 34, the magnetic flux C1 generated by the coil 32 and the magnetic flux B generated by the permanent magnet 28 are in opposite directions.
Is weakened by the magnetic flux C1, and the attraction between the armature 34 and the second portion 42b is weakened. Therefore,
The armature 34 is sucked in the X1 direction, loses equilibrium, and leans to the left.

【0030】一方、図5に示すように、磁束C2が発生
するようにすなわち図4の場合とは逆方向にコイル32
に通電されると、アーマチュア34の左側ではコイル3
2による磁束C2と永久磁石26による磁束Bとは逆方
向であるため、互いに打ち消し合ってアーマチュア34
と第2部分42aとの間に弱い吸引力が発生する。一
方、アーマチュア34の右側ではコイル32による磁束
C2と永久磁石28による磁束Bとが重畳して強い吸引
力が発生する。したがって、アーマチュア34はX2方
向に吸引され、平衡状態を失い右側に傾く。
On the other hand, as shown in FIG. 5, the coils 32 are generated in such a manner that a magnetic flux C2 is generated, that is, in a direction opposite to that of FIG.
Is energized, the coil 3 on the left side of the armature 34
2 and the magnetic flux B generated by the permanent magnet 26 are in opposite directions, and thus cancel each other out to form the armature 34.
A weak suction force is generated between the first portion 42a and the second portion 42a. On the other hand, on the right side of the armature 34, the magnetic flux C2 generated by the coil 32 and the magnetic flux B generated by the permanent magnet 28 are superimposed to generate a strong attractive force. Therefore, the armature 34 is sucked in the X2 direction, loses the equilibrium state, and leans to the right.

【0031】このアーマチュア34の傾きに伴い、アー
マチュア34に固定されているフラッパ36も傾き、ノ
ズル48aおよび48bとフラッパ36との距離が変化
する。この変位に従い、一対のノズル48aおよび48
bのそれぞれの背圧が変化する。ノズル48aおよび4
8bのそれぞれの背圧はスプール62の両端に導かれ、
背圧の変化によってスプール62が変位する。スプール
62の変位は、フラッパ36に接続されたフィードバッ
クスプリング38に、アーマチュア34の磁気的トルク
と正反対のトルクを発生させ、フラッパ36を中立位置
まで引き戻す。フラッパ36が中立位置に戻るとノズル
48aおよび48bのそれぞれの背圧が等しくなり、ス
プール62はその位置で停止する。
As the armature 34 tilts, the flapper 36 fixed to the armature 34 also tilts, and the distance between the nozzles 48a and 48b and the flapper 36 changes. According to this displacement, a pair of nozzles 48a and 48
The back pressure of each of b changes. Nozzles 48a and 4
8b is guided to both ends of the spool 62,
The spool 62 is displaced by the change of the back pressure. The displacement of the spool 62 causes the feedback spring 38 connected to the flapper 36 to generate a torque opposite to the magnetic torque of the armature 34, and pulls the flapper 36 back to the neutral position. When the flapper 36 returns to the neutral position, the back pressure of each of the nozzles 48a and 48b becomes equal, and the spool 62 stops at that position.

【0032】アーマチュア34が左側に傾く場合には、
図6に示すように、ノズル48bとフラッパ36との距
離が狭まる方向にフラッパ36は傾くため、ノズル48
bの背圧が高くなり、逆にノズル48aの背圧が低くな
り、スプール62はY方向に移動する。このスプール6
2の変位により発生するフィードバックスプリング38
のトルクによって、フラッパ36は図7に示すように中
立位置に戻される。アーマチュア36が右側に傾く場合
については、図示および説明を省略するが、上述の説明
から容易に理解されよう。
When the armature 34 is tilted to the left,
As shown in FIG. 6, since the flapper 36 is inclined in a direction in which the distance between the nozzle 48b and the flapper 36 is reduced,
The back pressure of b increases, and the back pressure of the nozzle 48a decreases, and the spool 62 moves in the Y direction. This spool 6
Feedback spring 38 generated by displacement of 2
The flapper 36 is returned to the neutral position as shown in FIG. Although the illustration and description of the case where the armature 36 is tilted to the right is omitted, it will be easily understood from the above description.

【0033】このように、入力電流の大きさおよび極性
に応じて、油の流れる方向と量とが制御される。
Thus, the direction and amount of oil flow are controlled according to the magnitude and polarity of the input current.

【0034】電気液圧式サーボ弁10によれば、永久磁
石26および28として希土類磁石を用いるので、磁束
密度を大きくすることができ、小型のトルクモータ12
であっても十分なトルクを得ることができる。因みに、
図9に示す従来技術では、トルクモータ2の寸法が幅3
2mm×高さ14mm×奥行き23.8mmの場合、アーマチ
ュア2cに働く吸引力は600gfであるのに対して、
図1に示す電気液圧式サーボ弁10では、トルクモータ
12の寸法が幅40mm×高さ21.6mm×奥行き33.
2mmの場合、アーマチュア34に働く吸引力は1200
gfとなる結果が得られた。
According to the electrohydraulic servo valve 10, since the rare earth magnets are used as the permanent magnets 26 and 28, the magnetic flux density can be increased, and the small torque motor 12 can be used.
However, sufficient torque can be obtained. By the way,
In the prior art shown in FIG.
In the case of 2 mm x height 14 mm x depth 23.8 mm, the suction force acting on the armature 2c is 600 gf,
In the electro-hydraulic servo valve 10 shown in FIG. 1, the dimensions of the torque motor 12 are 40 mm wide × 21.6 mm high × 33.3 depth.
In the case of 2 mm, the suction force acting on the armature 34 is 1200
gf was obtained.

【0035】また、電気−圧力変換部14にトルクモー
タ12を取り付けるとき、まずアーマチュア34を配置
した後、アーマチュア34との間に水平方向の所望のギ
ャップGを形成して継鉄24の各部および永久磁石2
6、28を取り付ければよいので、アーマチュア34と
下部継鉄18および20との間に所望のギャップGを容
易に設けることができる。したがって、図9に示す従来
技術のように上部磁極2aと下部磁極2bとの間隙の所
定の位置にアーマチュア2cを取り付けるという精度が
要求される煩雑な作業が不要となり、トルクモータ12
ひいては電気液圧式サーボ弁10の組立が容易となる。
When the torque motor 12 is mounted on the electric-to-pressure converter 14, first, after the armature 34 is disposed, a desired horizontal gap G is formed between the armature 34 and each part of the yoke 24 and Permanent magnet 2
Since it suffices to attach 6, 28, a desired gap G can be easily provided between the armature 34 and the lower yoke 18 and 20. Therefore, as in the prior art shown in FIG. 9, the complicated operation of mounting the armature 2c at a predetermined position in the gap between the upper magnetic pole 2a and the lower magnetic pole 2b is not required, and the torque motor 12
As a result, assembly of the electrohydraulic servo valve 10 becomes easy.

【0036】なお、永久磁石26および28は、継鉄2
4の中央脚部30aから左右等距離の位置に形成される
のであれば、それぞれ、上部継鉄22の左脚部30bお
よび右脚部30cに挟まれるように形成されてもよく、
また、上部継鉄22の天板30dに挟まれるように形成
されてもよい。コイル32も継鉄24の左脚部30bお
よび右脚部30cにそれぞれ巻回されてもよい。
The permanent magnets 26 and 28 are connected to the yoke 2
4 may be formed so as to be sandwiched between the left leg portion 30b and the right leg portion 30c of the upper yoke 22, respectively, as long as they are formed at positions equidistant from the center leg portion 30a of the fourth yoke.
Further, it may be formed so as to be sandwiched between the top plate 30d of the upper yoke 22. The coil 32 may be wound around the left leg 30b and the right leg 30c of the yoke 24, respectively.

【0037】また、図8に示すように、永久磁石26a
および28aが継鉄24aの中央部から左右等距離の位
置においてそれぞれ上部継鉄22aに挟まれるように形
成され、アーマチュア34aが上部継鉄22aと一直線
状になるようにフラッパ36aが配置されてもよい。こ
のようにすれば、アーマチュア34aから支点A2まで
の距離を稼ぐことができるので、より大きいトルクを得
ることができる。
As shown in FIG. 8, the permanent magnet 26a
And 28a are formed so as to be sandwiched between the upper yoke 22a at positions equidistant from the center of the yoke 24a to the left and right, respectively, and the flapper 36a is arranged so that the armature 34a is aligned with the upper yoke 22a. Good. By doing so, the distance from the armature 34a to the fulcrum A2 can be increased, so that a larger torque can be obtained.

【0038】さらに、この発明は、メカニカルフィード
バック方式だけではなくエレクトリカルフィードバック
方式の電気液圧式サーボ弁にも適用できる。
Further, the present invention can be applied not only to a mechanical feedback system but also to an electrohydraulic servo valve of an electric feedback system.

【0039】上述の実施の形態では、この発明を油圧制
御用の電気液圧式サーボ弁10に適用した場合について
述べたが、これに限定されず、この発明は他の液体や気
体等からなる流体の圧力を制御する任意の流体圧制御装
置に適用できる。
In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the electrohydraulic servo valve 10 for hydraulic control has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is applicable to a fluid made of another liquid or gas. The present invention can be applied to any fluid pressure control device that controls the pressure of the fluid.

【0040】[0040]

【発明の効果】この発明によれば、永久磁石として希土
類磁石を用いるので、磁束密度を大きくでき、小型であ
っても十分なトルクを得ることができる。
According to the present invention, since the rare earth magnet is used as the permanent magnet, the magnetic flux density can be increased, and a sufficient torque can be obtained even with a small size.

【0041】また、トルクモータを用いて流体圧制御装
置を構成するとき、アーマチュアを配置した後に継鉄お
よび希土類磁石を取り付けるので、従来とは異なり、ア
ーマチュアと継鉄との間に所望のギャップを容易に設け
ることができ、トルクモータひいては流体圧制御装置の
組立が容易となる。
When a fluid pressure control device is constructed using a torque motor, since a yoke and a rare earth magnet are attached after the armature is arranged, unlike the conventional case, a desired gap is provided between the armature and the yoke. It can be easily provided, and assembling of the torque motor and the fluid pressure control device becomes easy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施形態を示す概略断面図であ
る。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1の実施形態の要部を示す概略断面図であ
る。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing a main part of the embodiment of FIG.

【図3】図1の実施形態の要部を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a main part of the embodiment of FIG. 1;

【図4】トルクモータのコイルに通電したときに発生す
る磁束の一例を示す図解図である。
FIG. 4 is an illustrative view showing one example of a magnetic flux generated when a coil of a torque motor is energized;

【図5】トルクモータのコイルに通電したときに発生す
る磁束の他の例を示す図解図である。
FIG. 5 is an illustrative view showing another example of the magnetic flux generated when the coil of the torque motor is energized;

【図6】図1の実施形態の動作の一例を示す動作原理図
である。
FIG. 6 is an operation principle diagram showing an example of the operation of the embodiment of FIG. 1;

【図7】図1の実施形態の動作の他の例を示す動作原理
図である。
FIG. 7 is an operation principle diagram showing another example of the operation of the embodiment of FIG. 1;

【図8】トルクモータの他の例を示す図解図である。FIG. 8 is an illustrative view showing another example of the torque motor;

【図9】従来技術を示す動作原理図である。FIG. 9 is an operation principle diagram showing a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 電気液圧式サーボ弁 12 トルクモータ 14 電気−圧力変換部 16 弁体 24、24a 継鉄 26、26a、28、28a 永久磁石 30a 中央脚部 32 コイル 34、34a アーマチュア 36、36a フラッパ 44 ノズルブロック 48a、48b ノズル G アーマチュアと継鉄との間のギャップ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electrohydraulic servo valve 12 Torque motor 14 Electric-pressure conversion part 16 Valve body 24, 24a Yoke 26, 26a, 28, 28a Permanent magnet 30a Central leg 32 Coil 34, 34a Armature 36, 36a Flapper 44 Nozzle block 48a , 48b Nozzle G Gap between armature and yoke

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浦井 隆宏 神奈川県平塚市真土1532番地 日本ムーグ 株式会社内 (72)発明者 杉村 佳春 神奈川県平塚市真土1532番地 日本ムーグ 株式会社内 Fターム(参考) 3H002 BA01 BB03 BC02 BD04 BE01 5H633 BB04 BB07 GG02 GG16 HH02 HH14 HH22 HH24 HH25  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takahiro Urai 1532 Maido, Hiratsuka-shi, Kanagawa Japan Moog Co., Ltd. (72) Inventor Yoshiharu Sugimura 1532 Mado, Hiratsuka-shi, Kanagawa Japan Moog Co., Ltd. F-term (Reference) 3H002 BA01 BB03 BC02 BD04 BE01 5H633 BB04 BB07 GG02 GG16 HH02 HH14 HH22 HH24 HH25

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 継鉄、 前記継鉄に巻回されるコイル、 前記継鉄の中央部において前記継鉄との間に所定のギャ
ップを形成して配置されるアーマチュア、および前記継
鉄の中央部から反対方向かつ等距離の位置においてそれ
ぞれ前記継鉄に挟まれるように形成される2つの希土類
磁石を備える、トルクモータ。
A yoke, a coil wound around the yoke, an armature arranged at a central portion of the yoke with a predetermined gap formed between the yoke and the yoke, and a center of the yoke. A torque motor comprising two rare-earth magnets formed so as to be sandwiched between the yoke at opposite positions and equidistant from a portion.
【請求項2】 前記希土類磁石は前記継鉄中に発生する
磁束の方向と斜交するように形成される、請求項1に記
載のトルクモータ。
2. The torque motor according to claim 1, wherein the rare earth magnet is formed so as to be oblique to a direction of a magnetic flux generated in the yoke.
【請求項3】 請求項1または2に記載のトルクモータ
を用いた流体圧制御装置。
3. A fluid pressure control device using the torque motor according to claim 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101228346B1 (en) * 2010-09-01 2013-02-21 (주)스마텍 the torque generation apparatus with rare earth element permanent magnets
CN103615423A (en) * 2013-12-04 2014-03-05 中国航空工业第六一八研究所 Electro-hydraulic servo valve sleeve locating structure
EP3536978A1 (en) * 2018-03-08 2019-09-11 Hamilton Sundstrand Corporation Servovalve

Cited By (4)

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EP3536978A1 (en) * 2018-03-08 2019-09-11 Hamilton Sundstrand Corporation Servovalve
US10823301B2 (en) 2018-03-08 2020-11-03 Hamilton Sunstrand Corporation Servovalve

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