JP2005124385A - ポジショナーに用いるトルクモーター - Google Patents

Abstract

【課題】トルクモーターに使用するマグネットの磁気と鉄材の影響によるドリフトを防止することが可能なポジショナーのトルクモーターを提供すること。
【解決手段】アーマチュア（６）が可動自在に貫通するコイル（４）と、該コイル（４）における前記アーマチュア（６）の支点位置の反対側先端部において、前記アーマチュア（６）の先端部を挟み込むような配置で装着された、一対の脚部（５０１）を有する略Ｕ字形状としたヨーク（５）と、該ヨーク（５）の端面にＮＳ・ＮＳ直列になるように装着した希土類マグネット（１４）と、前記コイル（４）の外周側に、前記マグネット（１４）の磁力線と同軸になるようにして装着した、反マグネット側先端部を、前記アーマチュア（６）の支点部に対して略直角に位置するように略Ｌ字形状とした側板（１５）とを具備し、これにより磁気の閉回路を形成して磁気の漏洩を防止可能とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、ポジショナーに用いるトルクモーターに係り、より詳しくは、鉄材等を接近した場合でも誤動作を生じることのない、ポジショナーに用いるトルクモーターに関する。

従来から、バルブ駆動制御、プロセスオートメーション、その他一般産業用機器の駆動制御に際してポジショナーが用いられており、このポジショナーを調整弁に取り付けることにより、弁の駆動制御を可能としている。

ところで、周知の通り、ポジショナーは一般的に、調整弁を駆動するための駆動部と、この駆動部にエアーを供給することにより駆動部を駆動させるパイロット弁と、このパイロット弁の作動を制御するための作動制御部を具備しているが、電気信号を用いてパイロット弁を作動させる電空式のポジショナーでは、トルクモーターを用いて前記パイロット弁の作動を制御している。

この関係を図４を用いて説明すると、図４は一般的な電空式ポジショナーに用いられるトルクモーター２の構造を説明するための図であり、また図５は図４に示されるトルクモーター２を図４における下方向から示した図であり、従来のトルクモーター２は、エアー管１０によってパイロット弁におけるノズル背圧室に連結されたノズル９を備えており、このノズル９にはフラッパー８が、ノズル９の開口を閉塞可能な配置で備えられている。そして、このフラッパー８は、支点バネ７により支持されたアーマチュア６に装着されており、アーマチュア６を可動することによって、ノズル９の開口の閉止を解除する方向に向けてフラッパー８を移動させ、これによってノズル９よりエアーを放出してパイロット弁を作動させることを可能としている。

そして、電空式のポジショナーでは、一般的に、コイル４を用いて前記アーマチュア６を可動する方式を採用している。即ち、図４において４がコイルであり、このコイル４にはアーマチュア６が貫通しており、このコイル４に信号電流を印加することにより磁界を発生させ、その磁力によってアーマチュア６を可動することを可能としている。

ここで、図において５はヨークであり、電空式ポジショナーにおいては、コイル４に信号電流を印加することによって発生した磁力をより有効に利用可能にするための回路として、コイル４に発生する磁力と同一方向に向けて一対のヨーク５を配設している。

更に、ポジショナーは一般的に、前記ヨーク５の補助動力として、ヨークにマグネット１４を装着している。即ち、ポジショナーは、調整弁に取り付けられて動作するために、調整弁の流体制御時に多大の振動を受けやすく、従って、頑丈でなければならない。そのために、大きなトルクのトルクモーターを用いる必要があるので、マグネット１４を補助動力として利用することが一般的である。

即ち、従来のポジショナーでは、一対のヨーク５の先端部でアーマチュアを挟むような構成にするとともに、一対のヨーク５の間に位置するようにして、略Ｕ字形状の形にしたマグネット１４を配設していた。

そしてこのとき、マグネットの磁気は距離の二乗に反比例し、ヨーク５の先端部では磁力はかなり減衰するので、かなりの大きさのマグネットが必要となるため、従来のポジショナーでは、大きいマグネットを用いており、従ってトルクモーターが大型化していた。また、強い磁力を有するマグネット、例えば希土類のマグネットを用いることによりトルクモーターの大型化は防止可能であるが、希土類の強い磁気はＮ・Ｓ直線方向にあり、ヨーク５の形状どおりに全磁力を捕捉することは困難であるために、マグネットの磁気のかなりの量が周辺に漏洩してしまい、そのため、トルクモーターに鉄材を近づけると大きくドリフトしてしまっていた。

そのために、この問題に対処するために従来は、トルクモーターを格納するケース及びカバーを大きくしてトルクモーターとの間に距離を設けたり、磁気シールドを装着するなどしていたが、ケース等を大きくした場合には装置全体が大型化してしまうという問題点があり、また、磁気シールドは鉄板等で覆う構造であるために、マグネットに近い位置では本来のトルクモーターの磁力も吸収してしまい、それによってトルク不足が発生するために、更に大きなマグネットを付加しなければならなくなり、有効ではなかった。

また、ポジショナーにおいてゼロ点調整やスパン調整を行う場合にはカバーを取り外して行うが、このとき、調整に使用する工具によりゼロ、スパンが大きく影響するために、従来は非磁性材の特殊工具で対処していたが、一般のユーザーは特殊工具を持っていない場合が多いために調整が困難であった。

このように、従来の電空式ポジショナーでは、トルクモーターに使用するマグネットの磁気と鉄材の影響が誤動作の一因となるドリフトを発生させていたが、この問題を解決する有効な方法は提案されていなかった。

そこで、本発明は、トルクモーターに使用するマグネットの磁気と鉄材の影響によるドリフトを防止することが可能なポジショナーのトルクモーターを提供することを課題としている。

本発明のポジショナーに用いるトルクモーターは、
パイロット弁に連通したノズルと、該ノズルの開口を閉塞あるいはその閉塞を解除する方向に移動可能なフラッパーと、該フラッパーを移動させるためのアーマチュアと、該アーマチュアが可動自在に貫通したコイルと、該コイルにおける前記アーマチュアの支点位置の反対側先端部において、前記アーマチュアの先端部近傍を挟み込むような配置で装着された、一対の脚部を有する略Ｕ字形状としたヨークと、該ヨークの端面にＮＳ・ＮＳ直列になるように装着した希土類マグネットと、を具備し、前記マグネットの磁力線の方向と前記アーマチュアの動作方向を同一方向としたことを特徴としている。

上記の問題を解決するためには、トルクモーターの磁力線を外部に漏洩させない構造を採用することが望ましく、また、磁気の強い希土類マグネットをトルクモーターに用いることが望ましい。

この点、本発明によれば、アーマチュアの両サイドの非常に近い位置に希土類マグネットを配設して、このマグネットによりアーマチュアの支点位置の反対側先端部近傍を挟み込むようにしているために、マグネットを従来の方式の数分の一に小さくすることが可能となり、超小型の電空ポジショナーを製造することが可能となった。そしてそれにより、調整弁への負担を少なくすることができ、耐振特性も大幅に向上させることが可能となった。

そして、本発明によれば、アーマチュアに作用した後のマグネットの磁気はＵ型にしたヨークに沿って通るために、（１）ヨーク、（２）マグネット、（３）アーマチュア、（４）マグネット、（５）ヨークと、磁気は閉回路を構成し、磁気が周辺に漏洩することを有効に防止でき、これにより、マグネットの磁気を効率よく取り出すことが可能となる。

そのため、本発明によれば、ゼロ点調整やスパン調整の際に特殊工具を一切不要にすることができる。即ち、本発明によれば、ハンマー、大型モンキースパナ等の、在来機種では考えられなかった大きな鉄材を接近しても殆ど誤動作することが無いために、ゼロ点調整やスパン調整の際に非磁性材の特殊工具を用いる必要がなく、一般のユーザーでも調整が可能となった。

本発明のポジショナーに用いるトルクモーターは、パイロット弁に連通したノズルと、このノズルの開口を閉塞あるいはその閉塞を解除する方向に移動可能なフラッパーを備えるとともに、フラッパーを移動させるためのアーマチュアを備えている。更に、該アーマチュアが可動自在に貫通したコイルを備え、このコイルにおける前記アーマチュアの支点位置の反対側先端部においては、前記アーマチュアの先端部近傍を挟み込むような配置で、一対の脚部を有する略Ｕ字形状としたヨークが配設されている。そして、ヨークの端面には、ＮＳ・ＮＳ直列になるように希土類マグネットを装着し、これにより、マグネットの磁力線の方向と前記アーマチュアの動作方向が同一方向になるように構成している。

ここで、ヨークにおける、前記マグネットの磁力線方向の断面積を、前記マグネットにおける前記ヨークに当接する端面の面積よりも大きくするとともに、前記脚部の幅寸法を前記マグネットの厚みよりも大きくし、更に、前記コイルの磁力線とマグネットの磁力線とが前記アーマチュアの先端部近傍で合流可能になるような配置で、前記脚部の外周側に側板を配設するとよく、更にまた、そのときに、側板における反マグネット側先端部を、前記アーマチュアの支点部に対して略直角に位置するように略Ｌ字形状にするとともに前記アーマチュアに近接して配置するとよい。

そして、これによると、コイルに印加された電流信号によって発生する磁気は、アーマチュアを通りマグネットの磁気と合流し、ヨークの側面に配設したＬ字側板経由するために、ここでも磁気の閉回路を形成し、いわゆる９０度異なる二つの磁気回路をアーマチュアの部分で同軸合流させる構成としているため、これにより、マグネットの磁気をより効率よく取り出すことが可能となる。

また、前記アーマチュアの先端部を、アーマチュアの長手方向と直角方向に配置した一対のバイアススプリングで挟み込むように付勢するとともに、アーマチュアの長手方向と平行方向に向けて、アーマチュアの動作を制御するバイアススプリングを備えるとよく、これにより、アーマチュアの位置の調整を容易に行うことが可能となる。

そしてこのとき、アーマチュアの先端部を付勢するバイアススプリングを非磁性体あるいは磁気化しにくい素材により構成するとよく、これにより、誤作動を未然に防止することが可能となる。

本発明のポジショナーに用いるトルクモーターの実施例について図面を参照して説明すると、図１は、本実施例のトルクモーターを説明するための図であり、図において２がトルクモーターである。また、図２は、本実施例におけるトルクモーター２の基本的な構造を説明するための一部省略斜視図である。

そして、本実施例のトルクモーター２では、ケース３に収容されたコイル４を備えており、このコイル４を貫通する配置でアーマチュア６が配設されるとともに、このアーマチュア６の上端部近傍は、装着部材１２によって前記ケース３に装着された支点バネ７に支持され、更にアーマチュア６の上端部分には、装着部材１２によって前記ケース３に装着されるとともにエアー管１０を介してパイロット弁に連通したノズル９の開口を閉塞及びその閉塞を解除可能なフラッパー８が装着されている。

次に、前記コイル４における、前記アーマチュア６の支点位置の反対側先端部には、略Ｕ字形状としたヨーク５が、一対の脚部５０１で前記アーマチュア６における支点位置の反対側先端部を挟み込むような配置で装着されている。即ち、前記一対の脚部５０１はそれぞれ、その先端部を前記アーマチュア６側に向けており、これにより、前記一対の脚部５０１は、その端面で前記アーマチュア６における支点位置の反対側先端部を挟み込むような配置となっている。

また、前記一対の脚部５０１の端面にはそれぞれ、前記アーマチュア６の支点位置の反対側先端部を挟みこむような配置において、希土類マグネット１４が、ＮＳ・ＮＳ直列になるように装着され、これにより、前記マグネット１４の磁力線と前記コイル４の磁力線が直角方向になるようにしている。

そのために、マグネット１４の磁気は、（１）ヨーク５、（２）マグネット１４、（３）アーマチュア６、（４）マグネット１４、（５）ヨーク５の順番で閉回路を形成するため、マグネット１４の磁気が周辺に漏洩することを防止することができる。

次に、本実施例においては、前記マグネット１４の磁力線方向で見た際のヨーク５の断面積を、マグネット５におけるヨーク５に当接する端面の面積よりも大きく構成するとともに、脚部５０１における、アーマチュア６の長手方向に直交する方向に向けた寸法を、マグネット５の厚さ寸法よりも大きくしており、更に、前記コイル４の外周側においては、前記コイル４の磁力線とマグネット１４の磁力線とが、前記アーマチュア６の先端部近傍で合流可能な配置で、磁力線を誘導可能な側板１５を配設している。

そして、更に、前記側板１５は、反マグネット側先端部を、前記アーマチュア６に向けて略直角にし、これにより側板１５を略Ｌ字形状にするとともに、前記アーマチュア６に近接して配置している。そのため、コイル４に印加された電流信号によって発生する磁気は、アーマチュア６を通りマグネット１４の磁気と合流し、ヨーク５の側面に配設したＬ字形の側板１５経由し、ここでも磁気の閉回路が形成され、いわゆる９０度異なる二つの磁気回路をアーマチュア６の部分で同軸合流させることができ、マグネットの磁気をより効率よく取り出すことが可能となる。

このように、本実施例のトルクモーター３では、磁気の強い希土類マグネットを用いているためにマグネットを大きくする必要が無くなり、トルクモーターを小型化することができ、更にこれによりポジショナー全体を小型にすることが可能となった。

また、コイル４における、アーマチュア６の支点位置の反対側先端部に、前記アーマチュア６の下端部を挟みこむような配置で、略Ｕ字形状としたヨーク５を装着するとともに、このヨーク５の端部に、希土類マグネット１４をＮＳ・ＮＳ直列になるように装着し、これにより、前記マグネット１４の磁力線と前記コイル４の磁力線が直角方向になるようにしているため、ヨーク４、アーマチュア６及びマグネット１４で磁気の閉回路を形成することができ、マグネットの磁気が周辺に漏洩することが無くなった。

更に、コイル４の周囲に、前記マグネット１４の磁力線と同軸になるようにして側板１５を配設するとともに、この側板１５を、反マグネット側先端部を前記アーマチュア６に向けて略直角にすることで略Ｌ字形状としているため、コイル４に印加された電流信号によって発生する磁気は、アーマチュア６を通りマグネット１４の磁気と合流し、ヨーク５の側面に配設したＬ字形の側板１５経由するために、ここでも磁気の閉回路を形成して、いわゆる９０度異なる二つの磁気回路をアーマチュア６の部分で同軸合流させることができるために、マグネットの磁気をより効率よく取り出すことが可能となった。

そのため、本発明によれば、ハンマー、大型モンキースパナ等の、在来機種では考えられなかった大きな鉄材を接近しても殆ど誤動作することが無くなり、ゼロ点調整やスパン調整の際に非磁性材の特殊工具を用いる必要がなく、一般のユーザーでも調整が可能となった。

次に、図１及び図２において１６は、バイアススプリングであり、即ち、本実施例においては、前記ヨーク５の外周面に一対の係止部１８を装着するとともにこの一対の係止部１８間にバイアススプリング１６を配置している。

この構造を詳細に説明すると、本実施例では、前記アーマチュア６の先端部が係止される係止用金具１９０３の両端側にそれぞれバイアススプリング１６を固着するとともに、この一対のバイアススプリング１６の端部にも金具１９０２を固着している。そして、前記係止部１８を貫通したネジ１９０１により前記金具１９０２をそれぞれ押圧し、これにより、前記係止部１８間にバイアススプリング１６を配置するとともに、このバイアススプリング１６によりアーマチュア６の先端部を両側から付勢している。そしてこれにより、入力信号を印加しない状態においてアーマチュア６がマグネット１４に吸着されることを防止している。

ここで、前記バイアススプリング１６について説明すると、本実施例において前記アーマチュア６の先端部を両側から付勢するバイアススプリング１６としては、非磁性体あるいは磁気化しにくい素材を用いて構成しており、これにより、バイアススプリング１６が磁気化することを防止している。即ち、アーマチュア６の先端部を付勢しているバイアススプリング１６を磁性体により構成した場合には、このバイアススプリングが前記マグネット１４等の影響で磁気化してしまい、その磁力が前記閉回路に影響を及ぼし、それによりゼロ点が狂ってしまうことが考えられる。そこで、本実施例においては、前記アーマチュア６の先端部を両側から付勢するバイアススプリング１６を非磁性体あるいは磁気化しにくい素材により構成し、これにより、ゼロ点が狂ってしまうことを有効に防止可能としている。なお、本実施例においては、前記バイアススプリング１６の具体的な素材としては、特に磁気化しにくい素材として、ステンレスの３１６を用いた。但し、必ずしも非磁性体等を用いる必要はなく、ゼロ点が狂ってしまうことを他の方法で解決可能な場合には磁性体を用いてもよい。

次に、本実施例においては、前記側板１５と前記フラッパー８との間にも、アーマチュアの長手方向と平行方向に向けてバイアススプリング１７を連結しており、このバイアススプリング１７は、前記アーマチュア６の先端部近傍に配設したバイアススプリング１６と同様に、アーマチュアの位置制御のために用いられている。

なお、本実施例においては、前記マグネット１４とアーマチュア６との間に、非磁性のストッパー１３を装着しており、これにより、入力信号を印加しない状態においてアーマチュア６がマグネット１４に吸着されることを防止している。

次に、このように構成される本実施例のトルクモーター３を用いたポジショナーについて簡単に説明すると、図３は電空式単動型ポジショナーを説明するための図であり、図３において２点鎖線で示した箇所がポジショナー１である。

そして、このポジショナー１は、その使用に際しては、導通管７１によって駆動部５１に連通され、これによって、駆動部５１に連結された弁を制御可能としており、導通管７１を介して前記駆動部５１に連通され、これによって前記駆動部５１を駆動させるためのパイロット弁２１と、このパイロット弁２１の作動を制御するためのトルクモーター２と、前記駆動部５１の駆動を制御するための駆動制御手段４１とを有して構成されている。

ここで、まず、前記駆動部５１について説明すると、この駆動部５１は、可動壁５３を備えており、この可動壁５３により仕切られる配置で駆動部圧力室５２が形成され、この駆動部圧力室５２には、前記導通管７１が連通されている。また、可動壁５３における反駆動部圧力室側には、ステム５４が連結されており、このステム５４の先端部分に弁が連結される。そしてこの構成により、導通管７１を介して駆動部圧力室５２内にエアーが供給されると、前記可動壁５３がステム５４側に膨張し、これによりステム５４が、連結された弁側に移動して弁の駆動を行うことが可能となる。なお、図において５５は前記可動壁５２の膨張に制御を加えるためのスプリングであり、このスプリング５５により、前記可動壁５３の膨張に対してフィードバッグが加えられる。

次に、図３において２１はパイロット弁２１であり、このパイロット弁２１は、給気口２２０１を備えた一次側圧力室２２ａとこの一次側圧力室２２ａに連通された二次側圧力室２２ｂにより構成される給気圧力室２２を備えており、二次側圧力室２２ｂには、導通管７１を介して前記駆動部圧力室５２に連通する出力口２２０２が備えられている。

また、一次側圧力室２２ａと二次側圧力室２２ｂとの間には給気弁座２３が形成され、この給気弁座２３により形成された空間が給気通路とされている。

更に、二次側圧力室２２ｂには排気弁座２９の一端部が移動自在に挿入されており、排気弁座２９には、二次側圧力室２２ｂ内に開口とされるとともに、任意の箇所で外部に連通した排気口２９０２が形成された排気路２９０１が形成されている。

更にまた、前記給気圧力室２２内には、給気弁２４０１と排気弁２４０２を同心円状に一体に備えた弁体２４が、給気弁２４０１により前記給気通路を、及び排気弁２４０２により前記排気路２９０１の開口を閉塞可能なように、スプリングにより挿架されている。

次に、パイロット弁２内にはノズル背圧室２６が形成されており、このノズル背圧室２６の一端は一次側圧力室２２ａに連通している。

また、パイロット弁２１内には圧力室２７が形成されており、この圧力室２７にはエアー供給管７２が連結されている。そして、ノズル背圧室２６と圧力室２７はダイヤフラム２８等の隔壁により仕切られており、更に圧力室２７におけるノズル背圧室２６に対向する側もダイヤフラム等の隔壁が備えられており、前記排気弁座２９は、このダイヤフラム２８に支持される形態で可動自在に備えられている。

次に、図３において２は図１に示したトルクモーターであり、このトルクモーター２は、前記パイロット弁２１における排気弁座２９を作動させるために用いられる。即ち、コイル４に信号電流が印加されると、アーマチュア６は、支点バネ７を中心に、フラッパー８がノズル９の先端部の閉塞を解除する方向、図における矢印Ａ方向に動く。そして、アーマチュア６の動きによってフラッパー８はノズル９の先端から引き離され、これによりノズル９よりエアーが放出されるとともに、ノズル背圧室２６の圧力が低下し、ノズル背圧室２６と圧力室２７とのエアー圧力のバランスがくずれる。

そうすると、ノズル背圧室２６と圧力室２７とを仕切っているダイヤフラム２８がノズル背圧室２６側に移動するとともに、このダイヤフラム２８に支持されている排気弁座２９は、給気圧力室２２ａ側に移動する。

そして、それにより、排気弁座２９が弁体２３を押し上げ、それにともなって、圧力室２２においては、給気弁座２３が開口になるとともに排気弁座２９の排気路２９０１は閉止され、出力口２２０２及び導通管７１を介して、エアーが駆動部圧力室５２内に供給され、それにより隔壁５３がステム側に膨張することでステム３４を移動させ、このステムに連結される調整弁を駆動することが可能となる。

なお、図３において４１はステム５４の駆動にフィードバッグを加えるための駆動制御手段であり、この駆動制御手段４１は、ステム５４の任意の個所に連結されるフィードバックレバー４２、４３を備えており、フィードバックレバー４２、４３にはカム４４に連結され、ステム４２が移動するとカム４４が回転するようにしている。また、カム４４にはレンジ調整アーム４５の先端部が当接しており、カム４４が回転するとレンジ調整アーム４５は、支点を中心として、反時計回り方向へ回転するようにしている。更に、レンジ調整アーム４５にはベアリング軸４６が連結されるとともに、このベアリング軸４６にはゼロ調整アーム４７が当接され、カム４４の回転に伴ってレンジ調整アーム４５が反時計回り方向へ回転すると、ゼロ調整アーム４７は、ベアリング軸４６上をすべりながら、支点を中心として時計回りに回転するようにしている。そして、ゼロ調整アーム４７の先端部（支点と反対側）には、他端が前記作動制御部２におけるフラッパーアーム１１に連結されたフィードバックスプリング４８の一端が連結され、カム４４の回転に伴ってゼロ調整アーム４７が時計回りに回転することにより、フィードバックスプリング４８は上側に引き上げられ、これによりフラッパー８は、ノズル９の先端を閉塞する方向に戻される。

そして、このような構成において、ステム５４の移動に伴って、フィードバックレバー４２、４３を介してカム４４が時計回り方向（矢印Ｃ方向）へ回転するとともに、このカム４４の回転によって、レンジ調整アーム４５が支点を中心として反時計回り方向（矢印Ｄ方向）へ回転する。

そして、レンジ調整アーム４５が反時計回り方向へ回転することによって、ベアリング軸４６によって支持されているゼロ調整アーム４７が支点を中心として時計回りに回転し（矢印Ｅ方向）、これにより、フィードバックスプリング４８が上に引き上げられるとともに（矢印Ｆ方向）フラッパーアーム１１を上に引き上げ、フィードバックスプリング４８の張力とコイル４の吸引力が平衡した時点で、フラッパー８がノズル９の先端部を閉塞するように近づいていく。

そうすると、ノズル９より放出されるエアーが減少するとともにノズル背圧室２６の圧力が上がり、ノズル背圧室２６と圧力室２７とのエアー圧力のバランスが初期の状態に近づき、これによりノズル背圧室２６と圧力室２７とを仕切っているダイヤフラム２８が圧力室２７側に移動するとともに、このダイヤフラム２８に支持されている排気弁座２９が初期の位置に近づいていく。そしてそれにより、給気圧力室２２ａにおいては、給気弁２４０１が給気弁座２３を閉塞する方向に動く。

そしてこれにより、駆動部圧力室５２へ供給されるエアー量が減少していきステム５４の移動が停止していく。即ち、ステム５４は、フィードバックスプリング４８の張力とコイル４の吸引力が平衡するまで動き、これにより入力信号電流に比例したステム５４の変化が得られる。

本発明のポジショナーに用いるトルクモーターは、前述した単動型のポジショナーに限らず、すべての電空式ポジショナーに適用可能であり、これにより、ポジショナーを小型化することができるとともに、ゼロ点調整、スパン調整の際の特殊工具を不要にし、ユーザーにおいても調整を行うことを可能としている。

本発明のトルクモーターの実施例を説明するための図である。 本発明のトルクモーターの実施例の基本的構造を示した斜視図である。 本発明のトルクモーターの実施例を用いた単動型の電空式ポジショナーを説明するための図である。 従来のトルクモーターを説明するための図である。 従来のトルクモーターを説明するための図である。

符号の説明

１ ポジショナー
２ 作動制御部
３ トルクモーター
４ コイル
５ Ｕ字型ヨーク
５０１ 一対の脚部
６ アーマチュア
７ 支点バネ
８ フラッパー
９ ノズル
１０ エアー管
１１ フラッパーアーム
１２ 装着部材
１３ ストッパー
１４ マグネット
１５ 側板
１６、１７ バイアススプリング
１８ 係止部
１９０１ ネジ
１９０２ 金具
１９０３ 係止用金具
２１ パイロット弁
２２ 給気圧力室
２２ａ 一次側圧力室
２２ｂ 二次側圧力室
２２０１ 給気口
２２０２ 出力口
２３ 給気弁座
２４ 弁体
２４０１ 給気弁
２４０２ 排気弁
２６ ノズル背圧室
２７ 圧力室
２８ ダイヤフラム
２９ 排気弁座
２９０１ 排気路
２９０２ 排気口
４１ 駆動制御部
４２、４３ フィードバッグレバー
４４ カム
４５ レンジ調整アーム
４６ ベアリング軸
４７ ゼロ調整アーム
４８ フィードバックスプリング
５１ 駆動部
５２ 駆動部圧力室
５３ 隔壁
５４ ステム
５５ スプリング

Claims (5)

1. ポジショナーにおいてパイロット弁を作動させるためのトルクモーターであって、
   パイロット弁に連通したノズル（９）と、
   該ノズル（９）の開口を閉塞あるいはその閉塞を解除する方向に移動可能なフラッパー（８）と、
   該フラッパー（８）を移動させるためのアーマチュア（６）と、
   該アーマチュア（６）が可動自在に貫通したコイル（４）と、
   該コイル（４）における前記アーマチュア（６）の支点位置の反対側先端部において、前記アーマチュア（６）の先端部近傍を挟み込むような配置で装着された、一対の脚部（５０１）を有する略Ｕ字形状としたヨーク（５）と、
   該ヨーク（５）の端面にＮＳ・ＮＳ直列になるように装着した希土類マグネット（１４）と、を具備し、
   前記マグネット（１４）の磁力線の方向と前記アーマチュア（６）の動作方向を同一方向としたことを特徴とするポジショナーのトルクモーター。
2. 前記ヨーク（５）における前記マグネット（５）の磁力線方向の断面積を、前記マグネット（１４）における前記ヨーク（５）に当接する端面の面積よりも大きくするとともに、前記脚部（５０１）の幅寸法を前記マグネット（１４）の厚みよりも大きくし、更に、前記コイル（４）の磁力線とマグネット（１４）の磁力線とが前記アーマチュア（６）の先端部近傍で合流可能な配置で前記脚部（５０１）の外周側に側板（１５）を配設したことを特徴とする請求項１に記載のポジショナーのトルクモーター。
3. 前記側板（１５）における反マグネット側先端部を、前記アーマチュア（６）の支点部に対して略直角に位置するように略Ｌ字形状にするとともに前記アーマチュア（６）に近接して配置したことを特徴とする請求項２に記載のポジショナーのトルクモーター。
4. 前記アーマチュア（６）の先端部を、アーマチュア（６）の長手方向と直角方向に配置した一対のバイアススプリング（１６）で挟み込むように付勢するとともに、アーマチュア（６）の長手方向と平行方向に向けて、アーマチュア（６）の動作を制御するバイアススプリング（１７）を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載のポジショナーのトルクモーター。
5. 前記アーマチュア（６）の先端部を付勢したバイアススプリング（１６）を非磁性体あるいは磁気化しにくい素材により構成したことを特徴とする請求項４に記載のポジショナーのトルクモーター。

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