JPS6245789B2 - - Google Patents

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JPS6245789B2
JPS6245789B2 JP55054979A JP5497980A JPS6245789B2 JP S6245789 B2 JPS6245789 B2 JP S6245789B2 JP 55054979 A JP55054979 A JP 55054979A JP 5497980 A JP5497980 A JP 5497980A JP S6245789 B2 JPS6245789 B2 JP S6245789B2
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JP
Japan
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shaft
pole
magnet
torsion bar
coil
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JP55054979A
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English (en)
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JPS56150963A (en
Inventor
Koji Idogaki
Hisashi Kawai
Takeshi Matsui
Hibiki Hatsutori
Kazuhiro Sakurai
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.)
Toyota Motor Corp
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Priority to DE3116246A priority patent/DE3116246C2/de
Priority to US06/256,832 priority patent/US4345228A/en
Publication of JPS56150963A publication Critical patent/JPS56150963A/ja
Publication of JPS6245789B2 publication Critical patent/JPS6245789B2/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0682—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid with an articulated or pivot armature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/14—Pivoting armatures
    • H01F7/145—Rotary electromagnets with variable gap
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K26/00—Machines adapted to function as torque motors, i.e. to exert a torque when stalled
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86493—Multi-way valve unit
    • Y10T137/86863—Rotary valve unit
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/877—With flow control means for branched passages
    • Y10T137/87788—With valve or movable deflector at junction
    • Y10T137/8782—Rotary valve or deflector

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は入力に対応した所定角度だけ制御手段
を駆動する回転駆動装置に関するものである。
回転角度が180゜前後或いはそれ以下の回転駆
動装置としては、２極モーターのシヤフトに復帰
用のコイルスプリングを付けて、入力電流に対応
した電磁力とそれに対抗するコイルスプリングの
力が平衡する位置まで回転するものが知られてい
る。この場合に問題になるのは、第１図に示すよ
うに電流を増加していつた場合の回転角度と減少
していつた場合の回転角度とが、同じ電流値であ
つても差が生じることである。この原因はシヤフ
トの摩擦やコイルスプリングの摩擦等があるが、
一番大きな問題はコイルスプリングのコイル間の
接触およびコイルスプリングと他の部分との接触
である。特に自動車等に搭載した場合には振動に
よつて上記問題がさらに大きくなる。
そこで本発明は、復帰用のスプリングとしてト
ーシヨンバーを用い、シヤフトを中空にしてシヤ
フト内にトーシヨンバーを配置することにより、
上記問題を解消することを目的とする。
以下本発明を図に示す実施例について説明す
る。
第２図〜第４図は第１の実施例を示すもので、
１は磁性体製のハウジング、２，３は円弧状の永
久磁石で、互いに向い合つて配置され、内側一外
側が夫々Ｎ−Ｓ極、Ｓ−Ｎ極に着磁してあり、接
着材にてハウジング１に固定されている。４は中
空のシヤフトであり、２つのベアリング８，９に
て保持してある。一方のベアリング８はハウジン
グ１に挿入してあり、他方のベアリング９はエン
ドプレート１７に挿入してある。５はシヤフト４
に圧入された電機子で、コイル６が左右同じ向き
に巻いてある。７は第１インシユレーターで、シ
ヤフト４に圧入してあり、コルト６とシヤフト４
とを絶縁している。１０はシヤフト４に圧入され
てこのシヤフト４および２つの給電用スプリング
１１，１２を絶縁する第２インシユレーターであ
る。１３はベークライト製の保持台であり、２つ
の給電スプリング１１，１２とリード線２７をハ
ンダ付けしている。なお、リード線２７は２本の
電線を有し、１本は一方の給電スプリング１１
に、他の１本は他方の給電用スプリング１２に接
続され、また各スプリング１１，１２はコイル６
に接続してある。１４はベークライト製のリング
ホルダで、保持台１３を固定する。このリングホ
ルダ１４はネジ１６とスプリングワツシヤ１５に
てハウジング１に固定する。エンドプレート１７
は、ハウジング１に絞め固定されている。１８は
アジヤスタであり、テーパ状孔を持つスプリング
ホルダー１９が嵌合される孔１８ａ（第３図）
と、ネジ２５が挿入される円弧状の長孔１８ｂ
（第３図）を有し、適当な位置でスプリングワツ
シヤ２４とネジ２５とによつてエンドプレート１
７に固定される。２１はスプリングホルダー１９
に挿入されるテーパ状の第１ホルダーで、小さい
孔２１ａ（第４図）とスリツト２１ｂ（第４図）
を有する。２０はステンレス線よりなるトーシヨ
ンバーで、シヤフト４内に挿入され、その一端は
第１ホルダー２１の孔２１ａに挿入されて第１ホ
ルダー２１をスプリングホルダ１９に打込むこと
により固定される。また、トーシヨンバー２０の
他端は、第１ホルダー２１と同形状の第２ホルダ
ー２２に挿入されて、第２ホルダー２２をシヤフ
ト４に打込むことにより固定される。なお、２３
はサークリツプであり、スプリングホルダー１９
を固定している。２６はゴムのグロメツトであ
る。また、給電用スプリング１１，１２はリン青
銅で厚さの薄いコイル状に出来ており、非常に弱
い復元力しかなく、またコイル間や他の部所には
接触しない構造になつている。
次にその作動を説明する。駆動部は２極モータ
ーとして動作するもので、磁路は永久磁石２のＮ
極から出て電機子５を介して永久磁石３のＳ極、
Ｎ極、ハムジング１、永久磁石２のＳ極の順にな
つている。第５図はその動作原理を示し、いまコ
イル６に電流が流れると電機子５は電磁石となり
図のようにＮ極とＳ極になる。そして、永久磁石
２は電機子５のＳ極を吸引し、永久磁石３は遠ざ
けようとする。電機子５のＮ極に対しては、永久
磁石３は吸引しようとし、永久磁石２は遠ざけよ
うとする。従つて電機子５およびシヤフト４は矢
印の方向に回転する。その回転力は、永久磁石
２，３の磁束は一定であるので電機子５の磁力、
つまりコイル６に流れる電流の大きさに比例す
る。一方トーシヨンバー２０は、電機子５および
シヤフト４が第５図の矢印の方向に回転するに伴
つてねじれて復元力は大きくなる。つまり回転角
に比例して矢印の逆方向にもどす力が働く。従つ
てコイル６に流れた電流により発生した電磁力と
トーシヨンバー２０の復元力が平衡した位置で安
定し、電流値に応じた回転角が得られる。本実施
例では最大回転角は72゜である。
なお、トーシヨンバー２０の復元力は、アジヤ
スタ１８を回動させることによつて調整すること
ができる。
次に第６図に示す第２の実施例について説明す
る。５０はアルミニユウム製のハウジング、５１
は磁性体製のコアで、コア５１はハウジング５０
に２ケ所でネジ５７により固定されている。また
コア５１にはスプール５２が挿入され、スプール
５２にコイル５３が巻いてある。５４は磁性体製
のプレートで、シヤフト４に圧入してある。５５
は磁石で、異方性のフエライト磁石で出来てお
り、上下方向２ケ所に着磁してある。５６はホル
ダーで、内側はネジが切つてあり、プレート５４
にねじ込むことによつてそのフランジ部５６ａで
磁石５５を固定している。リード線２７の２本の
電線は、コイル５６の巻き始めと巻き終りにそれ
ぞれ接続してある。なお、前述の実施例と同一部
分には同一の符号を付すのみで、詳細な説明は省
略する。
次に、作動を説明する。第６図において磁石５
５の左側は上側がＮ極、下側はＳ極、磁石５５の
右側においては下側はＮ極、上側はＳ極に着磁さ
れているので、磁路は磁石５５の左側のＳ極、プ
レート５４、磁石５５の右側のＮ極、磁石５５の
右側のＳ極、コア５１、磁石５５の左側のＮ極に
より形成される。この状態でコイル５３に通電す
ると、第６図においてコア５１の左側はＮ極、右
側はＳ極となり、磁石５５は反発して回転しよう
とする。この回転力はコイル５３に通電する電流
に比例する。この回転力とトーシヨンバー２０の
復元力との平衡した所で、磁石５５と一体のシヤ
フト４は停止する。そして、回転角90゜以内では
トーシヨンバー２０のねじれバネ定数が一定であ
るので、電流値とシヤフト４の回転角は比例す
る。
上記各実施例のように、シヤフト４の中に復帰
用スプリングとしてのトーシヨンバー２０を収納
することにより、トーシヨンバー２０と他の部品
との接触が防止されるため入力電流に対する回転
角度の特性のヒステリシスを小さくすることが出
来、また組付けが簡単で小型化出来る。
なお、駆動部は、上記各実施例のような直流モ
ーターのみでなく、交流２極モーター、誘導モー
ター等の如く入力に応じた回転力をシヤフト４に
与えるものであれば良いことは明白である。
第７図および第８図は第１または第２の実施例
の駆動装置Ａによつて駆動される制御手段の一例
を示すもので、弁ハウジング６０の３つの開口部
には各々パイプ６１〜６３が取付けられ、例えば
第１のパイプ６１は図示しないエアポンプに、第
２のパイプ６２は図示しない機関の排気系に、第
３のパイプ６３は図示しないエアクリーナに夫々
接続される。弁ハウジング６０の中心円筒部内に
は回転自在にローター６４が挿入され、このロー
ター６４は駆動装置Ａのシヤフト４端部に固定さ
れている。また、ローター６４は第１のパイプ６
１内の通路よりも大きい流入口６４ａと、第２、
第３のパイプ６２，６３内の通路とほぼ等しい大
きさの吐出口６４ｂとを有する。なお、６５，６
６はシヤフト４を保持するベアリング、６７はカ
バーである。
そして、駆動装置Ａに給電しない場合には吐出
口６４ｂが第３のパイプ６３のみと連通するよう
に設定しておけば、駆動装置Ａに給電される電流
値に応じた回転角だけシヤフト４およびローター
６４が第８図の矢印方向に回転するので、電流値
に比例した２次空気流量特性が得られる。なお、
この例ではローター６４を用いた３方弁構造の制
御手段を示したが、ローター６４の代わりに例え
ばバタフライバルブを用いてもよいし、また２方
弁構造のものでもよい。さらに、２次空気制御用
として説明したが他の用途にも適用できることは
いうまでもない。
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば回転角度の特性のヒステリシスを小さくするこ
とが出来るとともに、組付けが簡単で小型化出来
るという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来装置の特性図、第２図は本発明の
第１の実施例を示す正面断面図、第３図は第２
図々示のアジヤスタ１８の拡大平面図、第４図ａ
は第２図々示のホルダー２１の拡大正面断面図、
第４図ｂはその底面図、第５図は作動説明に供す
る模式図、第６図は第２の実施例を示す断面図、
第７図は用途例を示す断面図、第８図は第７図の
Ｂ−Ｂ断面図である。 １，１７……本体を構成するハウジングおよび
エンドプレート、２，３，５，６……駆動部の主
要構成部分である２つの永久磁石、電機子および
コイル、４……シヤフト、２０……トーシヨンバ
ー、５０……本体の一部をなすハウジング、５
１，５３，５４，５５……駆動部の主要構成部分
であるコア、コイル、プレートおよび磁石。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 本体に回転自在に取付けた中空のシヤフト
    と、このシヤフトに回転駆動力を与える駆動部
    と、前記シヤフト内に挿入されて一端がシヤフト
    に固定されるとともに他端が前記本体側に固定さ
    れ、前記駆動部の回転駆動力に対抗するトーシヨ
    ンバーとを備えることを特徴とする回転駆動装
    置。 ２ 前記駆動部は、入力電流に応じた回転駆動力
    を発生するモーターであることを特徴とする特許
    請求の範囲第１項に記載の回転駆動装置。
JP5497980A 1980-04-24 1980-04-24 Rotary driving device Granted JPS56150963A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5497980A JPS56150963A (en) 1980-04-24 1980-04-24 Rotary driving device
DE3116246A DE3116246C2 (de) 1980-04-24 1981-04-23 Drehstellantrieb
US06/256,832 US4345228A (en) 1980-04-24 1981-04-23 Rotary actuator

Applications Claiming Priority (1)

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JP5497980A JPS56150963A (en) 1980-04-24 1980-04-24 Rotary driving device

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JPS56150963A JPS56150963A (en) 1981-11-21
JPS6245789B2 true JPS6245789B2 (ja) 1987-09-29

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ID=12985760

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DE (1) DE3116246C2 (ja)

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