JPH0440255Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、液圧制御のサーボバルブなどに使
用されるトルクモータの構造に関する。

〔従来の技術〕

液圧制御のためのサーボバルブは、工作機械の
ならい装置、航空機の操舵装置、アクチユエータ
の動機制御などに多く使用されているが、従来こ
の液圧制御用サーボバルブの駆動部のトルクモー
タはマグネツトとアーマチユアとノズルフラツパ
と称する板状のものとより構成され、更にこのア
ーマチユアの周囲は二つのコイルによつて取り巻
かれている。そしてノズルフラツパをこの二つの
コイルを流れる電流の差に比例するように変位さ
せ、液圧を制御する仕組になつている。

即ち、第６図に示すように二つのコイルＣ１，
Ｃ２に電流を流すとアーマチユア１は磁化され横
方向部１Ａに磁極が生じる。そしてアーマチユア
の横方向部１Ａの磁極がＮ極からＳ極かによつて
アーマチユア周囲のヨーク４の磁極との間に引力
と反発力とが生じ、回転トルクを発生させアーマ
チユア１をいずれかの方向に回転させる。すると
アーマチユア中心部にフレクシヤチユーブ２を介
して嵌着されたノズルフラツパ３のノズル５、ノ
ズル６に対向しているノズルフラツパ先端部３Ａ
が変位しスプール両端の制御圧を変化させるので
ある。例えば第６の矢印Ａ，Ａに示す方向にトル
クをかけるとノズル５の背後の回路１１の液圧が
高くなり、回路１２を通じてスプール８は図の右
方向へ移動する。油液はポートＰから入り案内弁
７を通り、ポート１３を通じて操作シリンダ（図
示せず）を作動させた後ポート１４に入り、Ｒか
ら出る。スプールの変位はフイードバツクスプリ
ング９を介してプラツパ３を中立位置に戻す。

〔考案が解決しようとする問題点〕

液圧制御用のサーボバルブは上記するように多
方面に使用されているが、その作動には高精度を
要求される。しかし従来のアーマチユア１とフレ
クシヤチユーブ２との位置関係は第６図に示すよ
うにＴ字形になつており、重心ｍの位置はかなり
上部にあるため何らかの振動や衝撃等の外乱が入
ると、第４図２に示すようにフレクシヤチユーブ
２が撓むと共にノズル中心軸に対向しているノズ
ルフラツパ３の先端部３Ａも変位移動し、それら
が直接出力に影響するという問題があつた。

〔考案の目的〕

この考案は、上記する問題点に鑑みてなされた
ものでありその目的とするところはトルクモータ
駆動時のダイナミツクバランスを考慮し、振動や
衝撃の影響を受けにくい形状のアーマチユアを提
供しようとするものである。

〔目的を達成するための手段〕

即ち、この考案は上記する目的を達成するため
に、マグネツトとコイルとアーマチユアとで構成
されるトルクモータを、ノズルフラツパ上端部を
嵌着したフレクシヤチユーブの該上端部を更に前
記アーマチユアの中心部に嵌着すると共に該フレ
クシヤチユーブとアーマチユアとの位置関係を十
字形に配置したことを特徴とする動平衡型トルク
モータとするものである。即ちアーマチユアの重
心位置を低くすることを手段とする。

〔作用〕

このトルクモータに振動或いは衝撃等の外乱が
入り、第５図２に示すようにアーマチユア１に横
方向の力Ｆが作用するとノズルに対向しているノ
ズルフラツパの先端部３Ａも変位しようとする。
しかしこのノズルフラツパ３を嵌着しているフレ
クシヤチユーブ２には同時に常に内側向に回転モ
ーメントＭが作用し、しかもノズルフラツパ先端
部３Ａの変位を押さえるように作用するためフラ
ツパ先端部３Ａの変位量は極めて小さくなる。従
つてサーボバルブによつて作動させる操作シリン
ダ等の出力に影響を与えることは殆どなくなる。

〔実施例〕

以下この考案の具体的実施例について図面を参
照して説明する。

第１図はこの考案にかかるトルクモータのアー
マチユア部を示し、第２図はこのアーマチユアを
使用したトルクモータを備えたサーボバルブの構
造概略図を示す。第３図は第２図の−矢視断
面図である。

これらの図において、１はアーマチユア、２は
フレクシヤチユーブ、３はノズルフラツパであ
り、このノズルフラツパ３の上端部を、フレクシ
ヤチユーブ２の上端部に嵌着し、更にアーマチユ
ア１の中心に嵌着する。

しかして第１図に示すようにアーマチユア１と
フレクシヤチユーブ２との位置関係を、従来の如
くＴ字形とするのではなく、縦断面十字形とする
ものである。これはアーマチユア１自身の重心位
置を低くするためである。即ちフレクシヤチユー
ブ２の上端より大体３分の１程度下の位置に重心
が来るように配置する。

４はヨークであり、アーマチユア１の横方向部
１Ａの左右に配置されると共にヨーク４とアーマ
チユア１の横方向部１Ａの間にコイルＣ１，Ｃ２
を配置し、アーマチユア１の側面には第３図に示
すようにマグネツト２５を配置する。５，６はノ
ズルでありノズルフラツパ３の動きによつてスプ
ール両端の制御圧が変化する。７は案内弁であり
その周囲には油液が出入りするための複数個の穴
を穿設してある。８はスプールであり、回路の液
圧によつて左右に移動するようになつている。そ
してノズルフラツパ３の先端部３Ａはノズル５、
ノズル６に対向させ、更にノズルフラツパ３の先
端部３Ａとスプール８との間はフイードバツクス
プリング９で連結する。１０はこのサーボバルブ
のボデイであり、油液の出入り用ポート１３，１
４及び油液の回路１１，１２，１５，１６，１
７、回路の絞り１９，２０等を設ける。

以上のように構成するこのサーボバルブにおい
てトルクモータを作動させるときは、上記したよ
うに二つのコイルＣ１，Ｃ２に電流を流しアーマ
チユア１を磁化させ回転トルクを発生させる。そ
してアーマチユア中心部にフレクシヤチユーブ２
を介して嵌着されたノズルフラツパ３のノズル
５、ノズル６に対向しているノズルフラツパ先端
部３Ａが変位しノズル内部の液圧（制御圧）を変
化させる。そして操作シリンダ（図示せず）を作
動させた後油液はＲから出る。スプール８の動き
はフイードバツクスプリング９を介してフラツパ
３を中立位置に戻す。

普通は以上のように作動するが、若し振動や衝
撃等の外乱が作用しても、アーマチユア１とフレ
クシヤチユーブ２との位置関係が十字形であつ
て、第５図に示すように重心ｍは下の方に（大体
フレクシヤチユーブ２の上端より３分の１程度）
来ているためフレクシヤチユーブ２が撓んでも、
同図２に示すようにこのフレクシヤチユーブ２に
はモーメントＭが作用する。従つてノズル５，６
に対向しているノズルフラツパ３の先端部３Ａが
変位移動することは殆どなくなり操作シリンダ
（図示せず）等に出力の影響が現れることはなく
なるのである。

この考案の詳細は以上のようであるが、この考
案に係るトルクモータは、サーボバルブに使用す
る場合に限らずトルクモータを使用する他の装
置、例えばジエツトパイプ式バルブ等その他フラ
ツパを安定させる必要のある液圧装置にも適用出
来ることはいうまでもない。

〔考案の効果〕

以上詳述したようにこの考案は、マグネツトと
コイルとアーマチユアとで構成されるトルクモー
タを、前記アーマチユアの中心部に、ノズルフラ
ツパ上端部を嵌着したフレクシヤチユーブの該上
端部を更に嵌着すると共に該フレクシヤチユーブ
とアーマチユアとの位置関係を十字形に配置した
動平衡型トルクモータとしたので、振動や衝撃等
の外乱が入つても、このアーマチユアにはモーメ
ントが作用しノズルに対向しているノズルフラツ
パの位置が変位することはなくなる。従つて振動
や衝撃が加わつてもそれが液圧系の出力に影響を
与えることのないバルブが製作出来る。またアー
マチユアの運動は回転に近く、モーメントの作用
方向と同じ方向であるから高応答性が期待出来
る。更にフレクシヤチユーブを長くすることが出
来るため肉厚も厚くすることが出来、製造コスト
も安くすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案にかかるトルクモータのアー
マチユア部、第２図はこのアーマチユアを使用し
たトルクモータを備えたサーボバルブの構造概略
図、第３図は第２図の−矢視断面図である。
第４図は従来のトルクモータのアーマチユアに外
乱が入つた場合のノズルフラツパの動きの概念
図、第５図はこの考案にかかるトルクモータのア
ーマチユアに外乱が入つた場合のノズルフラツパ
の動きの概念図を示す。第６図は従来のトルクモ
ータを備えたサーボバルブの構造概略図である。 １……アーマチユア、２……フレクシヤチユー
ブ、３……ノズルフラツパ、４……ヨーク、５，
６……ノズル、７……案内弁、８……スプール、
９……フイードバツクスプリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. マグネツトとコイルとアーマチユアとで主要部
   を構成するサーボバルブ用トルクモータにおい
   て、ノズルフラツパ上端部を嵌着したフレクシヤ
   チユーブの該上端部を更に前記アーマチユアの中
   心部に嵌着すると共に該フレクシヤチユーブとア
   ーマチユアとの位置関係を十字形に配置したこと
   を特徴とする動平衡型トルクモータ。