(57)【要約】  当該作動器は、開始抵抗部および低抵抗部を有する軸を有する。当該作動器は、軸を回転させるように構成されたモータを有し、モータは、モータから抜け出す電流を示す電流帰還信号を出力する。当該作動器は、軸に隣接する固定部材上に配置された干渉部を有し、干渉部は、軸が回転する際に軸回転に対する抵抗を促進するように構成され、軸回転に対する抵抗は、低抵抗部が干渉部の前を通過する際よりも、開始抵抗部がその干渉部の前を通過する際に、より大きい大きさの電流信号を引き起こす。【選択図】図２
2011518538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開始抵抗部と、
低抵抗部と、
を有する軸と、
前記軸を回転させるように構成され、モータに供給される電流度を示す電流信号を出力するモータと、
前記軸に隣接する固定部材上に配置され、前記軸が回転する際に軸回転に対する抵抗を促進するように構成され、前記軸回転に対する抵抗が、前記低抵抗部が前記干渉部の前を通過する際よりも、前記開始抵抗部が前記干渉部の前を通過する際により大きい大きさの前記電流信号を生じさせる干渉部と、
を備える作動器。
【請求項２】
前記干渉部が、
固着領域に付着する干渉部室と、
前記軸の表面上を転がるように構成された球と、
前記球を前記干渉部の筒に接続し、圧縮力を球に加えるバネと、
を有するバネ装着球の干渉部である、請求項１に記載の作動器。
【請求項３】
前記軸回転に対する抵抗が、軸回転が妨害する際よりも、前記開始抵抗部が前記干渉部の前を通過する際により小さい大きさの前記電流信号を引き起こす、請求項１または２に記載の作動器。
【請求項４】
前記モータが、前記軸の回転を計数するように構成された少なくとも１つのホール効果センサを有する、請求項１、２、または３に記載の作動器。
【請求項５】
前記作動器が、前記モータとは異なる速度で前記軸を回転させるように構成された歯車箱をさらに備える、請求項１、２、３、または４に記載の作動器。
【請求項６】
（ｉ）前記モータからの前記電流信号を受信し、（ｉｉ）４つの異なる大きさの前記電流信号を選択的に特定し、（ｉｉｉ）モータ制御信号を前記モータに送信するように構成された制御装置と組み合わされる、請求項１、２、３、４、または５に記載の作動器。
【請求項７】
前記モータが、前記軸の前記回転の計数を表示する前記制御装置にホール効果センサ信号を送信するように構成される、請求項６に記載の作動器および制御装置。
【請求項８】
前記制御装置が、前記軸の前記回転のホール効果状態計数を保存するように構成されたフラッシュメモリを有する、請求項７に記載の作動器および制御装置。
【請求項９】
前記制御装置が前記干渉部の前を通過する前記開始抵抗部に相当する大きさの前記電流信号を特定する際に、前記モータ制御信号が零点初期化まで所定量移動するように前記モータに指示する、請求項６、７、または８に記載の作動器および制御装置。
【請求項１０】
前記制御装置が軸回転妨害に相当する大きさの前記電流信号を特定する際に、前記制御装置が前記モータ制御信号を送信し、過熱を回避するために前記モータに動力を減らすように構成される、請求項６、７、８、または９に記載の作動器および制御装置。
【請求項１１】
前記制御装置が、電子システムに対する停電および回復の際に、（ｉ）前記フラッシュメモリ内に保存された前記軸の回転のホール効果状態計数に基づいて軸位置を計算し、（ｉｉ）計算された零点初期化まで前記軸を送る前記モータ制御信号を送信するように構成される、請求項９または１０に記載の作動器および制御装置。
【請求項１２】
開始抵抗部と、
低抵抗部と、
を有する第１軸と、
軸整合部で前記第１軸に取り付けられた第２軸と、
前記軸を回転させるように構成され、モータに供給される電流度を示す電流信号を出力するモータと、
前記第１軸に隣接する固定部材上に配置された、前記軸が回転する際に軸回転に対する抵抗を促進するように構成され、前記軸回転に対する抵抗が、前記低抵抗部が前記干渉部の前を通過する際よりも、前記開始抵抗部が前記干渉部の前を通過する際により大きい大きさの前記電流信号を生じさせる干渉部と、
（ｉ）前記モータからの前記電流信号を受信し、（ｉｉ）４つの異なる大きさの前記電流信号を選択的に特定し、（ｉｉｉ）モータ制御信号を前記モータに送信するように構成された制御装置と、
を備える電子システム。
【請求項１３】
前記第１軸が弁装置の軸であり、前記第２軸が作動器の軸である、請求項１２に記載の電子システム。
【請求項１４】
前記第１軸が作動器の軸であり、前記第２軸が弁装置の軸である、請求項１２に記載の電子システム。
【請求項１５】
前記干渉部が、
固着領域に付着する干渉部室と、
前記軸の表面上を転がるように構成された球と、
前記球を前記干渉部の筒に接続し、圧縮力を球に加えるバネと、
を有するバネ装着球の干渉部である、請求項１２、１３、または１４に記載の電子システム。
【請求項１６】
前記軸回転に対する抵抗は、軸回転が妨害する際よりも、前記開始抵抗部が前記干渉部の前を通過する際により小さい大きさの前記電流信号を引き起こす、請求項１２、１３、１４、または１５に記載の電子システム。
【請求項１７】
前記制御装置が前記干渉部の前を通過する前記開始抵抗部に相当する大きさの前記電流信号を特定する際に、前記制御装置が、前記モータを零点初期化まで所定量移動させるように前記モータ制御信号を送信するように構成される、請求項１２、１３、１４、１５、または１６に記載の電子システム。
【請求項１８】
作動器を初期化するための方法であって、
開始抵抗部および低抵抗部を有する軸を回転させるようにモータに指示し、前記モータは、前記モータに供給される電流を示す電流信号を出力するステップと、
前記軸に隣接する固定部材上に配置された干渉部が、前記開始抵抗部の前をいつ通過するかを特定するステップと、
前記開始抵抗部および前記低抵抗部との前記干渉部の係合により、前記軸の回転に抵抗を引き起こし、前記軸回転に対する抵抗が、前記低抵抗部が前記干渉部の前を通過する際よりも、前記開始抵抗部が前記干渉部の前を通過する際に、より大きい大きさの前記電流信号を引き起こすステップと、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
作動器は、機械機器が回転運動および直線運動等の運動を実現することを可能にするために用いられる。例えば、直線運動を実現するために用いられる１つの従来の作動器は、ネジ釘作動器である。ネジ釘作動器は、単純な電気モータ等のモータからの回転運動を直線運動に変換する。ネジ釘作動器のネジ部は、モータにより回転される螺合軸である。ネジ釘作動器の釘部は、螺合軸と整合する螺合内面を有する中空円筒である。ネジ部が釘部を係合させる際に、ネジ部の回転により、釘部分およびネジ部分の軸に沿って直線運動が引き起こされる。
【背景技術】
【０００２】
ネジ釘作動器等のいくつかの作動器は、電子制御装置により調整される。制御装置は、作動器とデータを送受信して制御調整を可能にする。例えば、作動器が移動する距離または速度を制御するために、制御装置を用いることができる。
【０００３】
機械機器内で運動を提供するために用いられる作動器は、どこか特定の位置にあるように初期化される必要がある場合がある。作動器は自身がいる位置を自身で感知することができないので、特定の地点で作動器の運動を物理的に遮断してその位置を確認するために、機械的停止が典型的に用いられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
残念ながら、どこか特定の位置内で作動器を初期化するために機械的停止を用いるため、上記の従来の手法には欠陥がある。例えば、このような手法を用いる場合、機械的停止は、機械的停止がそこになかった場合、そうでなければ恐らく可能だったより広範囲の運動を妨げる。例えば、機械的停止がネジ釘作動器の回転要素上に置かれた場合、考えられるその軸の回転は３６０°未満だろう。３６０°超過の回転を要求するだろう用途は可能でないだろう。これにより、既存の作動器と連動する特定の用途に対して、設計者が高価な修正を行うことを要求されるだろう。
【０００５】
どこか特定の位置内で作動器を初期化するために機械的停止を用いるための、上記の従来の手法に対する別の欠陥は、作動器の機械的停止と物理的妨害とを区別する能力がないことである。作動器の機械的停止および物理的妨害に突入する作動器は両方、その作動器の運動において完全な停止をもたらす。これにより、作動器が補正位置に初期化されているか、あるいは、どこか他の位置で妨害されていることが確かであり得ないために、信頼性の懸念が生じる。これにより、高度の信頼性を要求するシステムにおいて、作動器の実行可能な用途がより少なくなり得るだろう。
【０００６】
どこか特定の位置内で作動器を初期化するために機械的停止を用いるための、上記の従来の手法に対するさらに別の欠陥は、作動器のパッケージモジュールが取り外された後に、弁装置モジュールの内部機能の実際の位置を識別する際の困難さである。弁要素がどこに位置されているか確定するための１つの方法は、整合部におけるハードウェアに基づく表示を、配向を決定する２つのモジュールの間に組み込むことである。これは制作費が高価であり、作動器のパッケージの広汎性を減じる。弁要素がどこに位置されているかを確定するための別の方法は、システムから全体の弁組立部を取り外し、その作動器のモジュールがそれと結合される前に、その弁装置モジュールの内部要素の位置を視覚的に検証することである。これは、そのシステム配管の排水および開口を要求する、高価かつ時間のかかる手段である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
どこか特定の位置内で作動器を初期化するために機械的停止を用いるための、上で特定した従来の手法に対比して、改良した作動器の初期化技術は、回転に対する抵抗を与えるが、回転を止めない戻り止めを用いるステップを伴う。このような戻り止め構造は、軸の回転を制限せず、３６０°より大きい回転を可能にするだろう。加えて、抵抗を引き起こす戻り止めに関連する初期化点は回転を止めないので、作動器が初期化されている時と作動器が妨害されている時とを識別する区別を行うことができる。加えて、戻り止めは既知の位置にあるので、全体の弁装置をシステムから取り外すことなく作動器のパッケージを取り外しかつ交換し、それにより、システム整合性を維持することができる。
【０００８】
１つの実施形態は作動器を対象にする。作動器は、開始点抵抗機能を有する軸、および低抵抗部を有する。その作動器は、軸を回転させるように構成されたモータを有し、モータは、そのモータから抜け出す電流を示す電流信号を出力する。作動器は、その軸に近接した戻り止めを有し、戻り止めは、軸が回転する際に軸回転に対する抵抗を促進するように構成され、軸回転に対する抵抗により、低抵抗部が戻り止めの前を通過する際より、開始点抵抗機能が戻り止めの前を通過する際に、電流信号の大きさはより大きくなる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】作動器および弁装置を有する電子システムの斜視図である。
【図２】軸と連動する固定部材を有する、図１の作動器の斜視図である。
【図３】球およびバネを有する固定部材がその軸を係合させる際の、図１の電子システムの一部の側断面図である。
【図４】一組の極および一組のホールセンサを有するモータが、フラッシュ記憶装置を有する制御装置を係合させる際の、図１の電子システムの一部の上断面図である。
【図５】当該電子システムにより識別することができる、４つの明確な電流帰還信号の測定結果を表す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
前述および他の目的、特徴、および利点は、異なる図の全てにわたり同様の参照文字が同じ部分を指す添付図面で例解されているように、以下の本発明の具体的な実施形態の記載から明白となるだろう。当該図面は必ずしも原寸に比例せず、その代わりに、本発明の様々な実施形態の原理を例解することに重点が置かれる。
【００１１】
作動器組立部に対する改善は、抵抗を引き起こす戻り止めを有する作動器を初期化する機械的停止の必要性に取って代わる。それ故、作動器はその全範囲の運動を保つ。少なくとも２つの異なる配向において、抵抗を引き起こす戻り止めを作動器組立部に組み込むことができる。図１でさらに詳細に記載されるように、１つの配向は抵抗を引き起こす戻り止めを弁装置に組み込む。
【００１２】
図１は、制御装置２８を含む電子システム２０と、作動器４２とを示す。作動器４２は、弁装置６４と連動する回転可能な軸２２に動力を与えるモータ２４を含む。さらに詳細に短く説明されるように、回転可能な軸２２は、軸整合部３８において、弁装置６４の回転可能な軸６６と整合する。回転可能な軸６６上における開始抵抗部３２（例えば、凹み）および低抵抗部３３は、固定部材６８と整合する。固着領域５０および干渉部２６（例えば、バネ装着突出体）は、固定部材６８を形成する。歯車組立部３０は一例としてのみ一体化した歯車（例えば、歯車箱）の配置として例解されることと、歯車組立体３０の他の配置も同様に使用に適切であることとを理解されたい。電子システム２０は、軸２２上にある軸整合部３８を通じて他の機器と整合する。制御装置２８は、モータ２４の電流感知機能を統合している。軸２２、当該モータ、および歯車組立体３０は、作動器４２の構成中心部を形成する。固定部材６８、軸６６、および開始抵抗部３２は、弁装置６４を形成する。
【００１３】
操作の最中に、制御装置２８は、駆動信号３４をモータ２４に与え、モータ２４からのモータ電流およびホール効果帰還信号３６を感知するように配置される。駆動信号３４に応答して、モータ２４は、歯車組立体３０を駆動し、特定の方向（例えば、時計方向）に回転可能な軸２２および６６を回転させる。回転可能な軸２２および６６が回転する際に、開始抵抗部３２は固定部材６８の干渉部２６の側を周期的に通過し、低抵抗部３３が干渉部２６の側を通過し、電流の変化が制御装置２８により感知される際よりも増加した機械的な抵抗または抗力をモータ２４に加える。このような操作により、制御装置２８が歯車組立部３０の一貫した初期位置（すなわち、０位置）を決定することができるようになる。それにもかかわらず、回転可能な軸２２は、急停止に直面することなく、さらなる機械的抵抗を通じて自由に回転することができる。結果として、回転可能な軸２２および６６はより広範囲の運動を享受する。
【００１４】
いくつかの配置では、駆動信号３４はモータ２２を駆動する電流である。これらの配置では、その電流の方向は、回転可能な軸２２および６６の回転方向を決定する。その上、回転可能な軸２２の均一な部分が干渉部２６の側を通過する一方で、感知される電流の大きさは実質的に均一であり、かつ比較的低い度合いにある。しかしながら、回転可能な軸２２の開始抵抗部３２が干渉部２６と係合する場合、感知される電流の大きさは増加し、このようにして、回転可能な軸２２の特定の角変位／角位置、すなわち、零位置を制御装置２８が検出することを可能にする。さらに、電流の挙動が知られているならば、制御装置２８は、回転可能な軸２２が３６０°超過回転する必要がある場合、さらなる接触を掩蔽または無視するために、この挙動において因数分解する能力がある。さらなる詳細は、図１を参照してここに与えられる。
【００１５】
図１で示されるように、軸２２は、接続された機器（例えば、弁）の機械的運動を与えるように軸整合部３８を通じて作動する。機械的運動は、（例えば、頑丈な軸２２により与えられる）回転運動および（例えば、ネジ釘軸２２により与えられる）直線運動を含むが、これらに限定されない多くの形態にあり得る。１つの実施形態では、軸２２はモータ２４により直接的に回転される。代替的に別の実施形態では、当該軸が歯車組立部３０により接続される場合、軸２２はモータ２４とは異なる速度で回転される。高圧下歯車箱３０は、より高いトルクを伴うより小さいモータ２４を準備する。
【００１６】
図１に示されるように、軸６６が回転する際に干渉部２６は軸６６を係合させる。開始抵抗部３２が干渉部２６の前を通過する際に、軸６６の回転抵抗に対する増加がある。軸６６の他の領域が干渉部２６の前を通過する際に、干渉部２６により引き起こされる回転に対する抵抗もあるが、この抵抗の大きさは過去の状況での大きさより小さい。
【００１７】
モータ２４の電流使用度は、制御装置２８により感知され、モータ２４により推進される軸２２および６６の回転に対する抵抗に相当する。制御装置２８は、４つの不連続な電流度を識別することができる。電流の最小の大きさは、通常操作の最中に（すなわち、開始抵抗部３２以外の領域が干渉部２６の前を通過する際に）軸２２および６６を移動させるために必要な操作電流に相当する。低中度の大きさの電流は、軸２２および６６が最初に移動し始める際に起こる、封止体および軸受の「静止摩擦」により引き起こされる、さらなる電流引き込みを含む突発電流に相当する。高中度の大きさの電流は、開始抵抗部３２が干渉部２６の前を通過する場合、軸２２および６６の回転に対する抵抗の増加に相当する。最大の大きさの電流は、凍結または妨害される軸回転に相当する。
【００１８】
図１に示されるように、駆動信号３４は、操作指示をモータ２４に与える制御装置２８からの信号である。初期動力が作動器４２に加えられる場合、制御装置２８は駆動信号３４を送信し、モータ２４に回転するように指示する。制御装置２８が、開始抵抗部３２が干渉部２６の前を通過するという信号を送る、不連続な高中度の大きさの電流を受信する場合、一定数の回転計数の回転を反転させ、要求される機械的零位に戻るように、制御装置２８はモータ２４に信号を送る。反対に、制御装置２８が、軸２２の回転が凍結または妨害しているという信号を送る、不連続な最大の大きさの電流を受信する場合、制御装置２８は、過熱を防ぐためにより小さい電流を引き込むように当該モータに信号を送る。
【００１９】
抵抗を引き起こす戻り止めを弁装置６４に組み込む配向は、干渉部２６を有する既存の弁装置６４と、および、干渉部２６とともに設計された新たな弁装置６４と作動器４２を用いることを可能にする。図２でさらに詳細に記載されるように、別の配向は、抵抗を引き起こす戻り止めを作動器４２に組み込む。図２は、制御装置２８を含む電子システム２０と、作動器４２とを示す。作動器４２は、弁装置６４（図２には示さず）と整合する回転可能な軸２２に動力を与えるモータ２４を含む。さらに詳細に短く説明されるように、回転可能な軸２２は、固定部材６８と連動する開始抵抗部３２（例えば、凹み）を有する。固着領域５０および干渉部２６（例えば、バネ装着突出体）は、固定部材６８を形成する。歯車組立部３０は一例としてのみ一体化した歯車（例えば、歯車箱）の配置として例解されることと、歯車組立体３０の他の配置も同様に使用に適切であることとを理解されたい。電子システム２０は、軸２２上にある軸整合部３８を通じて他の機器と整合する。制御装置２８は、モータ２４の電流感知機能を統合している。軸２２、開始抵抗部３２、当該モータ、歯車組立体３０、および固定部材６８は、作動器４２の構成中心部を形成する。
【００２０】
軸６６上の開始抵抗部３２に関して前述したのと同じように（図１を参照されたい）、固定部材６８は軸２２上の開始抵抗部３２と連動する。この配向では、作動器４２は、干渉部２６を有しない既存の弁装置６４、または、干渉部２６を有することを妨げる空間制限を有するよう設計された弁装置６４と連動することができる。いくつかの配置では、干渉部２６は、多様な用途において作動器４２の使用を可能にするために、取り外し可能であるように設計される。
【００２１】
図３は、開始抵抗部３２で軸６６を係合させる干渉部２６を示す。干渉部２６は、球４４、バネ４６、および干渉部室４８（例えば、突出室）から成る。干渉部２６は、固着領域５０に堅く取り付けられる。
【００２２】
図３で示されるように、１つの可能な干渉部２６の構成は、バネ４６の荷重を有する球４４の干渉部２６である。球４４は、室４８の端部で自由に回転する。球４４を突出室４８にさらに押し込むことができるが、室４８の外へ落下することはできない。球４４は、当該室の内側に配置されたバネ４６により、突出室４８の端部へ押される。他の実施形態で用いてよい車輪または頑丈な干渉部２６等の、他の種類の干渉部２６の可能な構成がある。
【００２３】
図３で示されるように、１つの可能な開始抵抗部３２の構成は凹み３２である。凹み３２は、干渉部２６のバネ４６の荷重形成を伴う、球４４の干渉部２６と十分に連動する。凹み３２は、球４４がその中に落下するのに十分大きい。突出体等の他の種類の開始抵抗部機能３２、鍵溝のような垂直配向した溝穴、または粘着領域を、他の実施形態で用いてよい。
【００２４】
図３に示されるように、１つの可能なバネ４６の構成は調節可能なバネ４６である。開始抵抗部３２が干渉部２６の前を通過する際に、軸２２の回転に対する抵抗の増加に相当する高中度の大きさの電流帰還信号４０が、特定のモータ電流度を生み出すことができるように、調節可能なバネ４６はバネ定数を調整することを可能にする。
【００２５】
図３に示されるように、干渉部２６の球４４は、軸２２が回転する際に軸６６に沿って転がる。球４４が凹み３２に落下する場合、軸２２の回転に対する抵抗の著しい増加は全くなく、それ故、電流帰還信号４０の著しい増加は全くない。しかしながら、球４４が凹み３２の外へ移動する場合、球４４は凹み３２の壁を押す。これにより、軸２２の回転に対する抵抗の増加が引き起こされ、それ故、制御装置２８により感知される電流度の増加が引き起こされる。通常の操作度合いへの電流の減少に続く電流の増加は、高中度の大きさの電流として制御装置２８により認識されるだろう。
【００２６】
図４は、制御装置２８に接続されたモータ２４を示す。モータ２４は、一組の極５２（すなわち、２つ以上の極５２）、一組のホール効果センサ５４（すなわち、１つ以上のホール効果センサ５４）、磁石５６、モータ回転５８、および一組の金属線６０（すなわち、１つ以上の金属線）を含む。制御装置２８はフラッシュメモリ６２を包含する。
【００２７】
図４で示されるように、１つの可能なモータ２４の構成はブラシレスＤＣモータ２４である。ブラシレスＤＣモータ２４は、両方向５８に回転することができる６つの極５２のモータ２４である。ブラシレスＤＣモータは、３つのホール効果センサ５４を使用する。このブラシレスＤＣモータ２４が６０：１圧下の歯車組立部３０と併せて用いられる場合、１／３程も小さい軸２２の回転を制御装置２８により検出することができる。他の実施形態で用いてよい他の種類のモータがある。
【００２８】
図４で示されるように、ホール効果センサ５４は、モータ回転５８の最中に極５２がホール効果センサ５４の前をいつ通過するかを特定するために用いられる。ホール効果センサがその前の極５２を検出する際に、ホール効果センサは、一組の金属線６０により、ホール効果帰還信号３６を制御装置２８に送信する。制御装置２８は、ホール効果センサ５４の側を通過する極５２を計数する。制御装置は、これらの計数を用い、軸２２が回転した不連続な距離を計算することができる。制御装置は、これらの計数を用い、軸２２に不連続な距離を回転させるようにモータ２４に指示することもできる。
【００２９】
図４で示されるように、制御装置２８はフラッシュメモリ６２を利用する。制御装置２８は、計数を記録するためにフラッシュメモリ６２を利用することができる。動力の回復の際に外力の損失がある場合、制御装置は、保存した計数に基づいて軸の位置を計算し、軸２２が手動で動かされていないことを想定することができる。その後、制御装置は、近似の零初期化点まで軸２２を回転させるようにモータ２４に指示することができる。その後、電子システム２０は、その起動順序を開始し、真の零初期化点を見つけるために干渉部２６を用いることができる。
【００３０】
図５は、制御装置２８により検出される様々な電流信号４０を示す。その電流信号は、通常の操作電流４０Ａ、突発電流４０Ｂ、戻り止めの電流４０Ｃ、および妨害電流４０Ｄを含む。
【００３１】
図５で示されるように、通常の操作電流４０Ａは、制御装置２８により認識される最小の電流である。通常の操作電流４０Ａは、制御装置２８にモータ２４へのその指示を修正させることはない。突発電流４０Ｂは、軸２２が最初に回転し始め、静止摩擦を克服する必要がある際に起こる、通常の操作電流４０Ａを上回るわずかな増加である。戻り止めの電流４０Ｃは、突発電流４０Ｂより大きいが、妨害電流４０Ｄより小さい。戻り止めの電流は、開始抵抗部３２が干渉部２６の前を通過する際に、軸２２の回転に対する抵抗の増加を示す。戻り止めの電流４０Ｃ、およびその後の操作電流４０Ａへの降下を検出する際に、一定数の回転計数の回転を反転させ、要求される機械的零位に戻るように、制御装置２８はモータ２４に信号を送る。制御装置２８が初期化過程になく、かつ指令された作動器の位置が３６０°より大きい場合、制御装置２８は、戻り止めの電流４０Ｃを無視し、その指令された位置まで回転し続ける。妨害電流４０Ｄは、制御装置２８により認識される最大の電流である。妨害電流４０Ｄは閾値電流としても表される。それ故、この閾値より大きい任意の電流は、妨害電流４０Ｄとして見なされることになる。制御装置２８が妨害電流４０Ｄを受信する場合、制御装置２８は、過熱を防ぐためにより小さい電流を引き込むように当該モータに信号を送る。
【００３２】
本発明の様々な実施形態が具体的に図示および記載されている一方で、添付の特許請求の範囲により定義されるような本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態および詳細の様々な変更を当該実施形態で行ってよいことを当業者により理解されたい。
【００３３】
例えば、干渉部２６は、回転または直線的に移動している軸２２を係合させることにより、中度の大きさの電流帰還信号４０を生み出す抵抗を与えることができる。
【００３４】
別の例では、干渉部２６および開始抵抗部３２が交換される。この例の１つの実施形態は、回転軸２２に取り付けられた、バネ４６を装着した球４４の干渉部２６を有するだろう。その突出体は、固着領域５０内に埋め込まれる、空洞形成体３２の形態にある開始抵抗部３２を係合させるだろう。
【図１】
2011518538.tif 000003
【図２】
2011518538.tif 000004
【図３】
2011518538.tif 000005
【図４】
2011518538.tif 000006
【図５】
2011518538.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成23年1月17日(2011.1.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開始抵抗部と、
均一部と、
を有する軸と、
前記軸を回転させるように構成され、モータに供給される電流度を示す電流信号を出力するモータと、
前記軸に隣接する固定部材上に配置され、前記軸が回転する際に軸回転に対する抵抗を促進するように構成され、前記軸回転に対する抵抗が、前記均一部が前記干渉部の前を通過する際よりも、前記開始抵抗部が前記干渉部の前を通過する際により大きい大きさの前記電流信号を生じさせる干渉部と、
を備える作動器。
【請求項２】
前記干渉部が、
固着領域に付着する干渉部室と、
前記軸の表面上を転がるように構成された球と、
前記球を前記干渉部室に接続し、圧縮力を前記球に加えるバネと、
を有するバネ装着球の干渉部である、請求項１に記載の作動器。
【請求項３】
前記軸回転に対する抵抗が、軸回転が妨害する際よりも、前記開始抵抗部が前記干渉部の前を通過する際により小さい大きさの前記電流信号を引き起こす、請求項１または２に記載の作動器。
【請求項４】
前記モータが、前記軸の回転を計数するように構成された少なくとも１つのホール効果センサを有する、請求項１、２、または３に記載の作動器。
【請求項５】
前記作動器が、前記モータとは異なる速度で前記軸を回転させるように構成された歯車箱をさらに備える、請求項１、２、３、または４に記載の作動器。
【請求項６】
（ｉ）前記モータからの前記電流信号を受信し、（ｉｉ）４つの異なる大きさの前記電流信号を選択的に特定し、（ｉｉｉ）モータ制御信号を前記モータに送信するように構成された制御装置と組み合わされる、請求項１、２、３、４、または５に記載の作動器。
【請求項７】
前記モータが、前記軸の前記回転の計数を表示する前記制御装置にホール効果センサ信号を送信するように構成される、請求項６に記載の作動器および制御装置。
【請求項８】
前記制御装置が、前記軸の前記回転のホール効果状態計数を保存するように構成されたフラッシュメモリを有する、請求項７に記載の作動器および制御装置。
【請求項９】
前記制御装置が前記干渉部の前を通過する前記開始抵抗部に相当する大きさの前記電流信号を特定する際に、前記モータ制御信号が零点初期化まで所定量移動するように前記モータに指示する、請求項６、７、または８に記載の作動器および制御装置。
【請求項１０】
前記制御装置が軸回転妨害に相当する大きさの前記電流信号を特定する際に、前記制御装置が前記モータ制御信号を送信し、過熱を回避するために前記モータに動力を減らすように構成される、請求項６、７、８、または９に記載の作動器および制御装置。
【請求項１１】
前記制御装置が、電子システムに対する停電および回復の際に、（ｉ）前記フラッシュメモリ内に保存された前記軸の回転のホール効果状態計数に基づいて軸位置を計算し、（ｉｉ）計算された零点初期化まで前記軸を送る前記モータ制御信号を送信するように構成される、請求項９または１０に記載の作動器および制御装置。
【請求項１２】
開始抵抗部と、
均一部と、
を有する第１軸と、
軸整合部で前記第１軸に取り付けられた第２軸と、
前記軸を回転させるように構成され、モータに供給される電流度を示す電流信号を出力するモータと、
前記第１軸に隣接する固定部材上に配置された、前記軸が回転する際に軸回転に対する抵抗を促進するように構成され、前記軸回転に対する抵抗が、前記均一部が前記干渉部の前を通過する際よりも、前記開始抵抗部が前記干渉部の前を通過する際により大きい大きさの前記電流信号を生じさせる干渉部と、
（ｉ）前記モータからの前記電流信号を受信し、（ｉｉ）４つの異なる大きさの前記電流信号を選択的に特定し、（ｉｉｉ）モータ制御信号を前記モータに送信するように構成された制御装置と、
を備える電子システム。
【請求項１３】
前記第１軸が弁装置の軸であり、前記第２軸が作動器の軸である、請求項１２に記載の電子システム。
【請求項１４】
前記第１軸が作動器の軸であり、前記第２軸が弁装置の軸である、請求項１２に記載の電子システム。
【請求項１５】
前記干渉部が、
固着領域に付着する干渉部室と、
前記軸の表面上を転がるように構成された球と、
前記球を前記干渉部室に接続し、圧縮力を球に加えるバネと、
を有するバネ装着球の干渉部である、請求項１２、１３、または１４に記載の電子システム。
【請求項１６】
前記軸回転に対する抵抗は、軸回転が妨害する際よりも、前記開始抵抗部が前記干渉部の前を通過する際により小さい大きさの前記電流信号を引き起こす、請求項１２、１３、１４、または１５に記載の電子システム。
【請求項１７】
前記制御装置が前記干渉部の前を通過する前記開始抵抗部に相当する大きさの前記電流信号を特定する際に、前記制御装置が、前記モータを零点初期化まで所定量移動させるように前記モータ制御信号を送信するように構成される、請求項１２、１３、１４、１５、または１６に記載の電子システム。
【請求項１８】
作動器を初期化するための方法であって、
開始抵抗部および均一部を有する軸を回転させるようにモータに指示し、前記モータは、前記モータに供給される電流を示す電流信号を出力することと、
前記軸に隣接する固定部材上に配置された干渉部が、前記開始抵抗部の前をいつ通過するかを特定することと、
前記開始抵抗部および前記均一部との前記干渉部の係合により、前記軸の回転に抵抗を引き起こし、前記軸回転に対する抵抗が、前記均一部が前記干渉部の前を通過する際よりも、前記開始抵抗部が前記干渉部の前を通過する際に、より大きい大きさの前記電流信号を引き起こすことと、
を含む方法。
【国際調査報告】
2011518538.tif 000008
2011518538.tif 000009