JPH0336942A - 自動制御用電動駆動機 - Google Patents
自動制御用電動駆動機Info
- Publication number
- JPH0336942A JPH0336942A JP17071389A JP17071389A JPH0336942A JP H0336942 A JPH0336942 A JP H0336942A JP 17071389 A JP17071389 A JP 17071389A JP 17071389 A JP17071389 A JP 17071389A JP H0336942 A JPH0336942 A JP H0336942A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- electric motor
- output shaft
- automatic control
- ball screw
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、バルブアクチーエータ等として利用される自
動制御用電動駆動機に関するものである。
動制御用電動駆動機に関するものである。
一般的な電動駆動機は、電動モータの回転動力娶出力軸
の進退動作に変換するための歯車列等からなる減速機構
を備えている。歯車等には本来的に七〃フロクク機能が
ある構造のもの金使用して電動モータへの通電が断たれ
ると、出力軸に保持力が働いて負荷側から電動モータが
駆動されないようになっている。
の進退動作に変換するための歯車列等からなる減速機構
を備えている。歯車等には本来的に七〃フロクク機能が
ある構造のもの金使用して電動モータへの通電が断たれ
ると、出力軸に保持力が働いて負荷側から電動モータが
駆動されないようになっている。
一方、自動制御用に用いられる電動駆動機は、制御機構
によって電動モータが制御されるもので駆動端に位置リ
ミプトスイッチ金配置して出力軸の動作範囲を設定して
会き、出力軸が目標位置に達すると、位置リミクトヌイ
ツチが働いて制御機構が電動モータへり通!’に断つよ
うになっている。
によって電動モータが制御されるもので駆動端に位置リ
ミプトスイッチ金配置して出力軸の動作範囲を設定して
会き、出力軸が目標位置に達すると、位置リミクトヌイ
ツチが働いて制御機構が電動モータへり通!’に断つよ
うになっている。
また、この種電動駆動機は、通常の電動駆動機と比較し
て遥かに動作頻度が高く、且つ負荷変動の大きい箇所で
使用されることが少くない。例えば発電所のボイラに流
量調節用バルブアクチーエータとして組み付けられてい
る電動駆動機では、高温高圧の蒸気が作用している弁体
t”頻繁に駆動する必要がちジ、しかも、弁体がM気に
触れて熱膨脹することで軸に大きな負荷が作用すること
がある。このため、従来の歯車式減速機構を持つ自動制
御用電動駆動機では、先ず、電動モータに高速多回転形
のもの全裸用し、減速機構には多数の減速に関する部品
金紙み込んで出力軸に高トルクが得られるようにしてお
り、さらに、これに付帯して出力軸に異常負荷が加わっ
た時に動作するトルクリミットスイッチ機構を設け、モ
ータ紮焼損から保訴するようにしている。
て遥かに動作頻度が高く、且つ負荷変動の大きい箇所で
使用されることが少くない。例えば発電所のボイラに流
量調節用バルブアクチーエータとして組み付けられてい
る電動駆動機では、高温高圧の蒸気が作用している弁体
t”頻繁に駆動する必要がちジ、しかも、弁体がM気に
触れて熱膨脹することで軸に大きな負荷が作用すること
がある。このため、従来の歯車式減速機構を持つ自動制
御用電動駆動機では、先ず、電動モータに高速多回転形
のもの全裸用し、減速機構には多数の減速に関する部品
金紙み込んで出力軸に高トルクが得られるようにしてお
り、さらに、これに付帯して出力軸に異常負荷が加わっ
た時に動作するトルクリミットスイッチ機構を設け、モ
ータ紮焼損から保訴するようにしている。
しかし、減速機構の構成部品が多いと機構的に複雑にな
り、これに伴って潤滑曲やグリースの使用量も増える。
り、これに伴って潤滑曲やグリースの使用量も増える。
このため、従来の自動制御用電動RA駆動機ケースが密
封構造の大形のものになることを余儀なくされている。
封構造の大形のものになることを余儀なくされている。
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので
あって、これらヲ臂効に解決すること金目的としてhる
。
あって、これらヲ臂効に解決すること金目的としてhる
。
本発明ば、かかる目的を達成するために、次のような構
造を採用したものである。
造を採用したものである。
すなわち、本発明の自動制御用電動駆動a!は、リング
状の一転子’kVする環状形の電動モータとこの環状モ
ータの内方に配設されかつこの[Uモータの回転動力を
出力軸の進退動作に変換するセ)v7oツク機能紫持た
ないボールねじ機構上、このボールねじS構の出力軸の
変位を検出する変位検出機構と金具備してなること紮特
徴としている。
状の一転子’kVする環状形の電動モータとこの環状モ
ータの内方に配設されかつこの[Uモータの回転動力を
出力軸の進退動作に変換するセ)v7oツク機能紫持た
ないボールねじ機構上、このボールねじS構の出力軸の
変位を検出する変位検出機構と金具備してなること紮特
徴としている。
ボールねじi構は、簡易な構成で比較的大きな減速比紫
得ることができるため、従来の複雑な歯車減速機構に代
えて1g’動モータと出力軸との間にコンパクトに組込
むことができ、潤滑曲の使用も最少限に抑えることがで
きる。しかも電動モータと出力軸とがこのようなセA/
70タク機能を持たないボールねじ機476で連結され
ていると、出力軸が所定位置に達した時点で駆動が停止
される。
得ることができるため、従来の複雑な歯車減速機構に代
えて1g’動モータと出力軸との間にコンパクトに組込
むことができ、潤滑曲の使用も最少限に抑えることがで
きる。しかも電動モータと出力軸とがこのようなセA/
70タク機能を持たないボールねじ機476で連結され
ていると、出力軸が所定位置に達した時点で駆動が停止
される。
以下、本発明の一実施例金図面乞参照して説明する。
第1図は、本実施例の自動制御用電動駆動4被駆動体で
ある制御用升■に取付けた状態の縦断面図を示している
。第2図は第1−にかける電動モータM部分の拡大図で
あり、第3図は第2図にかける頂−I線断面図である。
ある制御用升■に取付けた状態の縦断面図を示している
。第2図は第1−にかける電動モータM部分の拡大図で
あり、第3図は第2図にかける頂−I線断面図である。
この発明の電動駆動機は、環状形の′1LvJモータを
使用している点に特徴があるが、この電動モータMとし
てはたとえば実開昭61−171465 f公報に示さ
れるもの金使用している。同モータMは、第2図りよび
第3図に示すように、一定の窒隙倉訃いて対電配置した
外側固定子1pよび内側固定子2と、これらの空隙間に
挿入されたリング状の回転子3とからなる。外側固定子
】および内側固定子2はモータハウジング金なす外筒4
しよび内筒5にそれぜれ固定されている。、筐た、l!
JJ転子3は回転台7上に立設されてpv、この回転台
7がベアリング6を介して前記内筒5に(!!1転可能
に支承されている。固定子1.2の各i1a、2aと、
これらに相対する回転子3の両対向向とには、第3図に
示すように櫛歯状の突極子が設けである。−1転子3は
永久磁石により製作し、固定子1.2の各極1a %
22 Kはそれぞれコイ/L/1b、2bが装着しであ
る。これらのコイル1b、2bは、図示しない制御電源
に接続して三相交流電流が給電されるようにしてあり、
周波敷金n〜OHzの範囲で可変することによ?)四転
速度金調整し、電流量全可変することにより[1liJ
転駆動力t−p整できるようになっている。さらに、回
転台7の一端外周部には永久磁石で外周部全櫛歯状に加
工した回転子8が固定してあり、この回転子8の対同位
置に内側面金櫛歯状に加工した固定子9を配置してhる
。そして、この固定子9にコイル93 ti着している
。すなわち、回転台7が回転すると、固定子9に巻回し
たコイ/L’9aから回転速度に対応したパルス電流信
号が得られるものとなっている。
使用している点に特徴があるが、この電動モータMとし
てはたとえば実開昭61−171465 f公報に示さ
れるもの金使用している。同モータMは、第2図りよび
第3図に示すように、一定の窒隙倉訃いて対電配置した
外側固定子1pよび内側固定子2と、これらの空隙間に
挿入されたリング状の回転子3とからなる。外側固定子
】および内側固定子2はモータハウジング金なす外筒4
しよび内筒5にそれぜれ固定されている。、筐た、l!
JJ転子3は回転台7上に立設されてpv、この回転台
7がベアリング6を介して前記内筒5に(!!1転可能
に支承されている。固定子1.2の各i1a、2aと、
これらに相対する回転子3の両対向向とには、第3図に
示すように櫛歯状の突極子が設けである。−1転子3は
永久磁石により製作し、固定子1.2の各極1a %
22 Kはそれぞれコイ/L/1b、2bが装着しであ
る。これらのコイル1b、2bは、図示しない制御電源
に接続して三相交流電流が給電されるようにしてあり、
周波敷金n〜OHzの範囲で可変することによ?)四転
速度金調整し、電流量全可変することにより[1liJ
転駆動力t−p整できるようになっている。さらに、回
転台7の一端外周部には永久磁石で外周部全櫛歯状に加
工した回転子8が固定してあり、この回転子8の対同位
置に内側面金櫛歯状に加工した固定子9を配置してhる
。そして、この固定子9にコイル93 ti着している
。すなわち、回転台7が回転すると、固定子9に巻回し
たコイ/L’9aから回転速度に対応したパルス電流信
号が得られるものとなっている。
このx5に構成される電動モータMに対して、その回転
台7に同志のセンタコラムlit固着し該センタコラム
11の上端部にロクク機構Ri構収している。このロク
ク機構Rはセンタコラム11の上端部の円周歯110に
噛合歯12が噛み合うことによってその回転がロックさ
れるのである。
台7に同志のセンタコラムlit固着し該センタコラム
11の上端部にロクク機構Ri構収している。このロク
ク機構Rはセンタコラム11の上端部の円周歯110に
噛合歯12が噛み合うことによってその回転がロックさ
れるのである。
この噛合歯12の進退は電磁石13によって行なわれる
が、この電磁石13の作動は後述のとDジ変位検出器か
らの信号により行なわれる。
が、この電磁石13の作動は後述のとDジ変位検出器か
らの信号により行なわれる。
他方、前記センタコラム11には、ボールねじ機構部を
介してねじ棹(出力軸) 19 k接続している。
介してねじ棹(出力軸) 19 k接続している。
ボールねじ機構Aは、センタコラム11の内方に位置す
ることになり、この点もこの発明の特徴であるが、前記
センタコラム11の内周に嵌着されたナツト部18と、
前記ねじ棹19の一端に刻設したボルト部19aと、こ
のボルト部19aと前記ナデト部18とを螺進退可能に
連結する多数の転動ボー*18aとから構成されている
。そして、ねじ棹19の一部に第1図に示すような回転
止め金具20會一体突設し、この金具20金、ノ\ウジ
ング22からねじ棹19に平行に突設したガイド棒21
に係合させることにより、ねじ棹19の回転全禁止して
、ナツト部180回転動力金該ねじ棹19の進退動作に
変換し得るようにしている。
ることになり、この点もこの発明の特徴であるが、前記
センタコラム11の内周に嵌着されたナツト部18と、
前記ねじ棹19の一端に刻設したボルト部19aと、こ
のボルト部19aと前記ナデト部18とを螺進退可能に
連結する多数の転動ボー*18aとから構成されている
。そして、ねじ棹19の一部に第1図に示すような回転
止め金具20會一体突設し、この金具20金、ノ\ウジ
ング22からねじ棹19に平行に突設したガイド棒21
に係合させることにより、ねじ棹19の回転全禁止して
、ナツト部180回転動力金該ねじ棹19の進退動作に
変換し得るようにしている。
他方、止め金具20にはアーム15が固定されこのアー
ム20の先端に差動トランス17に挿入され変位するコ
ア杆16が取り付けられている。
ム20の先端に差動トランス17に挿入され変位するコ
ア杆16が取り付けられている。
そしてこのねじ棹19の変位が[gC的に検出されるよ
うになっているのである。すなわちこれらはねじ棹の変
位検出機構s2構成している。
うになっているのである。すなわちこれらはねじ棹の変
位検出機構s2構成している。
サラに、ねじ棹19の他端にターンバクク/L/23を
介して弁軸24が接続してあり、該弁軸24の先端に適
当な曲面會形収した弁プラグ25が一体に取着しである
。弁プラグ25は、弁シート26と芯金合わせた状態で
組付けられてかり、進退位置に応じて該弁シート26の
開口部との間にできる透きの面積會変化させ、弁本体2
7内を流れる流体の流量金調節し得るものである。この
ためねじ棹19の進退位itは、弁本体27の中を流れ
る流体の流量と特定の関数関係を持つように設定される
。また、ハウジング22と弁本体蓋28とは、ナフト2
9によって固定されている。
介して弁軸24が接続してあり、該弁軸24の先端に適
当な曲面會形収した弁プラグ25が一体に取着しである
。弁プラグ25は、弁シート26と芯金合わせた状態で
組付けられてかり、進退位置に応じて該弁シート26の
開口部との間にできる透きの面積會変化させ、弁本体2
7内を流れる流体の流量金調節し得るものである。この
ためねじ棹19の進退位itは、弁本体27の中を流れ
る流体の流量と特定の関数関係を持つように設定される
。また、ハウジング22と弁本体蓋28とは、ナフト2
9によって固定されている。
一方、第4幽は、本実施例の作動上制御する回路D8i
示すブロック図である。31は調節計で、目標値が与え
られると、その目標値に応じて直流[気@gまたはデジ
タμ信号SI′lr発信する4、32は比較Il!!回
路で、前記調節計31からの信号S、とねじ棹19の位
置検出を行うために配設した変位検出器Sからの信号S
2と金比較し、差が有ればイぎ+jS3倉発倍する。信
4g−84はコイル9aより発信される電動モータMの
回転速度に比例したパルス信号である。34はモータ駆
動回路であり、演!回路3501g号S5と比較四路3
2の信号S3との差に応じた信号S6が加えられる。モ
ータ駆動囲路34の出力はモータ駆動アンプ36に入力
されるが、その出力は三相交流で、出力周波数がNから
零まで変化しこれとともに駆動電圧Vが変化さ゛れる。
示すブロック図である。31は調節計で、目標値が与え
られると、その目標値に応じて直流[気@gまたはデジ
タμ信号SI′lr発信する4、32は比較Il!!回
路で、前記調節計31からの信号S、とねじ棹19の位
置検出を行うために配設した変位検出器Sからの信号S
2と金比較し、差が有ればイぎ+jS3倉発倍する。信
4g−84はコイル9aより発信される電動モータMの
回転速度に比例したパルス信号である。34はモータ駆
動回路であり、演!回路3501g号S5と比較四路3
2の信号S3との差に応じた信号S6が加えられる。モ
ータ駆動囲路34の出力はモータ駆動アンプ36に入力
されるが、その出力は三相交流で、出力周波数がNから
零まで変化しこれとともに駆動電圧Vが変化さ゛れる。
このモータ駆#J回絡34に加えられる信すS6が零に
なると出力周波t&Nは零になる。モータ駆動(2)路
34と演算囲路35とは常に信号S7で連絡されてかり
、この信号S7と前述した信号S6とから三相交流の出
力周波aNと電圧Vとが決定される。
なると出力周波t&Nは零になる。モータ駆動(2)路
34と演算囲路35とは常に信号S7で連絡されてかり
、この信号S7と前述した信号S6とから三相交流の出
力周波aNと電圧Vとが決定される。
同時に信号S6 が零になると@号S8が電磁石駆動
四路37に信号を出力し電磁石13t−作動させてロク
ク七行なう。
四路37に信号を出力し電磁石13t−作動させてロク
ク七行なう。
しかして、図示電動駆動機によると、歯車列のような複
雑な機構部がなく、潤滑油やグリースの使用もボールね
じ機構にシいて必要であるに過ぎない。このため、従来
のような密封構造の大形なケースは不必要で、コンパク
トな構成が実現可能となる。しかも、機構的に簡略な分
だけ信頼性も同上してメンテナンス上の便宜も得られる
ことになる。筐た、トμクリミクトスイッチが不要にな
る点もコンパクト化に奏効し、且つ、こfLI/Cx、
り機械的な調整部分が不要となって取扱も便利となる。
雑な機構部がなく、潤滑油やグリースの使用もボールね
じ機構にシいて必要であるに過ぎない。このため、従来
のような密封構造の大形なケースは不必要で、コンパク
トな構成が実現可能となる。しかも、機構的に簡略な分
だけ信頼性も同上してメンテナンス上の便宜も得られる
ことになる。筐た、トμクリミクトスイッチが不要にな
る点もコンパクト化に奏効し、且つ、こfLI/Cx、
り機械的な調整部分が不要となって取扱も便利となる。
さらに、弁プラグ25の状態変化等に起因して負荷変動
が生じても、その変化に自動的に追随補正を加えつつ制
御用パルプVの閉止状悪業確実に維持することができる
ため、性能も同上されたものとなる。以上により、この
ものは、苛酷な条件下に長期に亘って安定した作動が要
求されるような使用目的、例えば発lf所のバNプアク
チーエー夕等として有効に利用することが可能となる。
が生じても、その変化に自動的に追随補正を加えつつ制
御用パルプVの閉止状悪業確実に維持することができる
ため、性能も同上されたものとなる。以上により、この
ものは、苛酷な条件下に長期に亘って安定した作動が要
求されるような使用目的、例えば発lf所のバNプアク
チーエー夕等として有効に利用することが可能となる。
なか、上記実施例では7に動モータに三和式サーボモー
タを使用しているが、パμスモータ等の他の電動制御モ
ータ金紙み込むこともできる。また変位検出m構として
は、差動トランヌ方式に限定されず、商品名「マグネス
ケール」と称されている工うな磁力によりパルス変換し
て変位音検出する方式のものでもよい。ロック機構も図
示例には限定されない。またこのロックゆ構は必ずしも
必要ではない。モータがブレーキ機能t−Wするからで
ある。さらに被駆動体がバルブに限定されないのは勿論
であり、各種f!を密位置決め機構の駆a機などとして
有効に利用することが可能である。
タを使用しているが、パμスモータ等の他の電動制御モ
ータ金紙み込むこともできる。また変位検出m構として
は、差動トランヌ方式に限定されず、商品名「マグネス
ケール」と称されている工うな磁力によりパルス変換し
て変位音検出する方式のものでもよい。ロック機構も図
示例には限定されない。またこのロックゆ構は必ずしも
必要ではない。モータがブレーキ機能t−Wするからで
ある。さらに被駆動体がバルブに限定されないのは勿論
であり、各種f!を密位置決め機構の駆a機などとして
有効に利用することが可能である。
本発明は、以上のような構成であるから、次のような効
果が得られる。すなわち環状形の電動モータに使用し、
これと出力軸の開にボールねじ機+g k採用しかつそ
の内方に配設したため、機構的に簡略化され、外形のコ
ンパクト化と高信頼性とが得られる。しかも、グリース
等の使用電が低減さAるため、従来のような密封機造の
大形ケースが不要になる。さらに、トpクリミクトスイ
クチの如き機械的調整業要する部品が一切ないために取
扱も極めて簡単となる。
果が得られる。すなわち環状形の電動モータに使用し、
これと出力軸の開にボールねじ機+g k採用しかつそ
の内方に配設したため、機構的に簡略化され、外形のコ
ンパクト化と高信頼性とが得られる。しかも、グリース
等の使用電が低減さAるため、従来のような密封機造の
大形ケースが不要になる。さらに、トpクリミクトスイ
クチの如き機械的調整業要する部品が一切ないために取
扱も極めて簡単となる。
第1図は本発明の一実施例金制御弁に適用した状態で示
す側断簡図、第2図は第1図の部分拡大図、第3図は第
2□□□におけるト]線断面図、第4図は制御回路會示
すブロクク図である。 A・・・ボールねじ機構 M・・・環状形の電動モータ S・・・変位検出機構 S I)・・・制御四路3・
・・回転子 11・・・センタコラム13・・・電磁
石 17・・・差動トランス19・・・出力iII+
(ねじ棹) 37・・・電磁石組@間路
す側断簡図、第2図は第1図の部分拡大図、第3図は第
2□□□におけるト]線断面図、第4図は制御回路會示
すブロクク図である。 A・・・ボールねじ機構 M・・・環状形の電動モータ S・・・変位検出機構 S I)・・・制御四路3・
・・回転子 11・・・センタコラム13・・・電磁
石 17・・・差動トランス19・・・出力iII+
(ねじ棹) 37・・・電磁石組@間路
Claims (1)
- リング状の回転子を有する環状形の電動モータと、この
電動モータの内方に配設され、かつこの電動モータの回
転力を出力軸の進退動作に変換するセルフロック機能を
持たないボールねじ機構とこのボールねじ機構の出力軸
の変位を検出する変位検出機構とを具備してなることを
特徴とする自動制御用電動駆動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17071389A JPH0336942A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 自動制御用電動駆動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17071389A JPH0336942A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 自動制御用電動駆動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0336942A true JPH0336942A (ja) | 1991-02-18 |
Family
ID=15910018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17071389A Pending JPH0336942A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 自動制御用電動駆動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0336942A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100249634B1 (ko) * | 1995-02-10 | 2000-04-01 | 다까다 요시유끼 | 전동 액츄에이터 |
| WO2003023265A1 (fr) * | 2001-09-11 | 2003-03-20 | Chiyoda Kuchokiki Co., Ltd. | Soupape de commande |
| JP2010196900A (ja) * | 2010-05-10 | 2010-09-09 | Shimadzu Emit Co Ltd | 弁駆動用アクチュエータ |
| CN108386158A (zh) * | 2018-05-16 | 2018-08-10 | 威海鸿通管材股份有限公司 | 油管电动除蜡装置 |
-
1989
- 1989-06-30 JP JP17071389A patent/JPH0336942A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100249634B1 (ko) * | 1995-02-10 | 2000-04-01 | 다까다 요시유끼 | 전동 액츄에이터 |
| WO2003023265A1 (fr) * | 2001-09-11 | 2003-03-20 | Chiyoda Kuchokiki Co., Ltd. | Soupape de commande |
| JP2010196900A (ja) * | 2010-05-10 | 2010-09-09 | Shimadzu Emit Co Ltd | 弁駆動用アクチュエータ |
| CN108386158A (zh) * | 2018-05-16 | 2018-08-10 | 威海鸿通管材股份有限公司 | 油管电动除蜡装置 |
| CN108386158B (zh) * | 2018-05-16 | 2023-08-15 | 威海鸿通管材股份有限公司 | 油管电动除蜡装置 |
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