JPS62248208A - アクチユエ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本願発明は次に述べる問題点の解決を目的とする。

（産業上の利用分野）　この発明はサーボ弁や比例制御
弁を制御する為に用いられるアクチェエータに関するも
のである。

（従来の技術）　従来のアクチュエータにおいて、一つ
の固定要素と一つの可動コイルとを備え、可動コイルに
生ずる力と別に設けるばね等の負荷との釣り合いによっ
て位置制御を行うようにしていたものは、その位置決め
精度或いは応答性が悪いという問題点があった。更に上
記ばねとの間で生ずる共振の為に周波数特性も悪いとい
う問題点があった。

（発明が解決しようとする問題点）　この発明は上記従
来の問題点を除き、二つの可動コイルに加わる力を釣り
谷わすようにすることによって、位置決め精度が高く又
応答性が良く、更に周波数特性も優れたアクチェエータ
を提供しようとするものである。

本願発明の構成は次の通りである。

（問題点を解決する為の手段）　本願発明は前記請求の
範囲記載の通りの手段を講じたものであってその作用は
次の通りである。

（作用）　二つの可動コイルの各々に通電することによ
り、それらのコイルには互いに反対方向の力が加わる。

その結果それらの可動コイルを有する可動部は両コイル
に働く力が釣り合う位置まで移動しそこで停止する。

（実施例）以下本願の実施例を示す図面について説明す
る。第１図において、Ａは固定要素を示す。

この固定要素Ａは第１固定要素１と第２固定要素２とを
含む、尚これらは均等に構成され、且つ対称に配置され
ている為、第１固定要素における各部材についてのみ説
明を行い、第２固定要素における各部材には第１要素と
同一の符号にアルファヘットのａを付加した符号を付し
て重複する説明を省略する。３は筒状のヨークで、磁性
材料で形成されており、ケースをも兼ねるようになって
いる。このヨークにおいて、４は磁極部で、後述の可動
コイルに対して磁束を及ぼす部分である。５は軸受を示
す。６は永久磁石で、符号７で示されるような磁束を発
するように設けられている。面この磁石６は上記のよう
な磁束７を及ぼし得る位置であれば、図示された位置以
外の位置に配置しても良い。８は磁極体で、磁性材料で
形成され、磁石６による磁束を後述の可動コイルに及ぼ
す為に設けられている。９は第１固定要素と第２固定要
素とを機械的に連結する為のスペーサで、両者の磁束を
完全に独立させる為に非磁性材料が用いであるが、磁性
材料で形成することも可能である。

次にＢは可動要素を示す。これにおいて、１１は作動ピ
ンで、軸受５．５ａにより矢印方向の進退を自在に支え
られている。この作動ピンは周知の如く図示外のサーボ
弁或いは比例制御弁の可動部に連結される。１２は作動
ピン１１に固定した連結体、１３、１３ａは連結体１２
に固定したボビンを示す。１４，１４８は夫々ボビンに
巻回した第１及び第２可動コイルを示す。１５．１６．
１５　ａ　、　１６ａは各コイルの引出用のリード線で
ある。

上記構成のものにあっては、リード線１５．１６を介し
て第１可動コイル１４に第１図においてシンボルで示さ
れるような向きの電流を流すと、第１コイル１４には上
記磁束７との電磁力により第１図において右向きの力が
加わる。上記右向きの力は、コイル１４に流される電流
の大きさ及びコイル１４の左右方向への位置（ストロー
ク）に応じて第２図に（イ）で示されるような大きさと
なる。−力筒２可動コイル１４ａに第１図にシンボルで
示される如き向きの電流を流すと、そのコイル１４ａに
は上記第１コイルの場合と同様にして第１図において左
向きの力が加わる。その大きさは第２図において（ロ）
で示される通りである。尚第２図における左端及び右端
は夫々可動要素Ｂが第１図において最も左へ移動した位
置及び最も右へ移動した位置（連結体１２が磁極体８又
は８ａに当接する位置）を示す。上記のように第１コイ
ル及び第２コイルに力が加わると作動ピン１１はそれら
の力の合力によって移動する。この場合、上記各コイル
に加わる力の向きは上述のように反対向きであり、しか
もその大きさはストロークに応じて変化する為、上記作
動ピン１１の移動は両コイルに加わる力が釣り合う位置
まで行われその位置において停止する。作動ピン１１は
上記のようにして移動する為、各コイル１４，１４ａに
流す電流の大きさを夫々制御することにより作動ピン１
１を夫々所望の位置まで正確に移動させてそこで停止さ
せることができる。

次に第３図は前記アクチュエータの制御回路の一例を示
すものである０図において２１は制御器、２２は制御信
号端子で、前記制御’ＪＩＩ器の可動部２１ａに接続し
である。この制御信号端子２２は上記制御器２１に代え
て外部から制御信号を受は取るようにした端子であって
も良い、　　２３．２４は制御素子で、例えばトランジ
スタが用いられる。２５．２６は電流検出抵抗、２７．
２８は補正回路で、夫々差動増幅回路２９．３０を用い
て構成してあり、周知の如く電流検出抵抗２５．２６で
検出したコイル電流を入力することにより、コイルに流
れる電流が制御信号に正しく対応した値となるように設
けられたものである。

３１は反転回路で、差動増幅回路３２と抵抗Ｒを用いて
構成しである。この反転回路３１は第４図に示されるよ
うに、制御信号の大きさと第２の可動コイル１４ａに流
れる電流値との関係が、上記制御信号の大きさと第１の
可動コイル１４に流れる電流との関係と逆の関係になる
ように設けられたものである。

このような構成のものにあっては、制御器２！の可動部
２１ａを動かすことにより制御信号端子２２に与えられ
る制御信号の大きさが変化する。その変化に応じコイル
１４に流れる電流が補正回路２７．制御素子２３を通し
て制御される。又第１コイル１４への電流値とは差動的
に、第２コイル１４ａへの電流が反転回路３１、補正回
路２８、制御素子２４を通し”ζ制御される。この場合
各コイル１４，１４ａに流れる電流は、第４図から明ら
かなように両電流の和が一定となるように制御される。

その結果、前記作動ピン１１のストロークは上記制御信
号の大きさに応じて第２図に破線で示されるように変化
する。

向上起筆１及び第２コイル１４．１４ａに流す電流は必
ずしも両者の和が一定になるように制御する必要は無く
、各々独自に変化させても良い。そのようにした場合に
おいても、各コイルに流れる電流によって各コイルに夫
々働く力が互いに均り合う位置まで、作動ピン１１を正
確に動かすことができる。

次に第５図は第１及び第２コイルへの電圧印加の方法の
異なる例を示すもので、各コイルに前実施例の如く継続
的に電圧を印加するに代えて、パルス的に電圧を印加す
る例を示すものである。即ち、第１コイルには図示され
るようにパルス的に電圧を印加し、一方策２コイルには
第１コイルとはＯＮ、ＯＦＦを反転させた電圧を印加す
る。また可動要素の移動位置の制御は、第１のコイルへ
の電圧をＰＷＭ制御すると共に、第２のコイルへの電圧
をそれとは差動的にＰＷＭ制御する。これにより各コイ
ルにディザ−を与えることができ、アクチュエータにお
ける可動要素が移動して停止する位置の精度を極めて高
めることができる。またこのような制御方法は各コイル
への通電制御回路の構成を筒易化できる効果もある。

（発明の効果）　以上のように本発明にあっては、第１
及び第２コイルに流す電流の大きさに応じて、それらの
電流による力が均り合う点まで可動要素を正確に移動制
御できる特長がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本願の実施例を示すもので、第１図はアクチュエ
ータの縦断面図、第２図は可動要素のストロークとコイ
ル電流とコイルによる力との関係を示すグラフ、第３図
は制御回路の回路図、第４図は制御信号とコイル電流と
の関係を示すグラフ、第５図は第１及び第２コイルに加
える電圧の他の例を示す波形図。 ｌ・・・第１固定要素、２・・・第２固定要素、１４・
・・第１コイル、１４ａ・・・第２コイル。 第１図 第２図 瑞　　　　　　　鳩 第４図　　　　　　第５図 甲」甲信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１及び第２の固定要素と第１及び第２の可動コイルと
   を備えるアクチュエータ。