JPH11128U - 電気的―機械的変換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作動が信頼でき、低コストで精度良く容易に
製造できる電気的−機械的変換器を提供することにあ
る。 【解決手段】 電気的−機械的変換器は、環状のコイル
巻線４４内にわずかな枢動ができるように取付けたクロ
ス・フィールド・ポーラライズド永久磁石５６を備えて
いる。永久磁石は、簡潔、軽量、低慣性、高強度磁界を
提供するように、ネオジム・鉄・ホウ素から成る。コイ
ル巻線内の電流により生ずる磁界が、永久磁石に影響を
及ぼして水平軸線のまわりにわずかに枢動させ、ヨーク
構造物５８を回転させて機械的出力を発生させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、一般に変換器に関し、特に、電気的入力信号を機械的出力又は圧力 出力に変換する型式の変換器に関する。変換器は、ある形態にあるエネルギを他 の形態のエネルギに変換するための各種の応用例において用いられている。変換 をしばしば必要とするエネルギの形態とは、電気、機械、圧力、光、熱、音など である。エネルギを２種類以上の形態間で変換させることは機械では殆んど不可 能なので、大部分の機械あるいは装置間に変換器が設置されれば非常に好都合で ある。

【０００２】

【従来の技術】

変換器の改良と製造は、かなり競争のはげしい分野になつて来た。より信頼性 があり、正確で、安価、且つ製作が容易で、より小型の変換器を提供する勢力が 不断になされている。圧力変換器の場合は、極めて高度の精度と信頼性が必要で あるが、このためコストが高くなる。米国特許Ｎｏ．３，４４１，０５３とＮｏ ．４，４９２，２４６およびＮｏ．４，５２７，５８３は改良された変換器を示 しているが、これらの変換器は一般的に、電気的入力エネルギを、中間の機械的 媒体を介して、出力ガス圧をコントロールするのに用いられる。上記１番目の米 国特許に開示される変換器は、機械的構造が複雑であり、２番目と３番目の米国 特許の変換器もかなり複雑であり、多数の電気的コンポーネントを必要とする。 通常は典型的ながら、変換器の信頼性あるいは精度を向上させると、変換器の機 構の複雑さがます。

【０００３】 多くの変換器、とくに、電気、圧力タイプの変換器の、炭化水素精製業などで 用いられるものは、防爆型でなくてはならない。高度な複雑性と高価なエンクロ ジヤなど用いるなどの注意を払えば、機械的強度も十分で、内部で爆発があつて も危険のない構造をもつ変換器が得られる。かような変換器なら、内部爆発があ つても、火災が外部環境に広がることはない。特別な注意がこの場合、電気回路 エレメントに払う必要がある。この種エレメントとは、電気的エネルギを貯えら れる、インダクタやコンデンサなどであり、これらはスパークを発生させる危険 を内蔵している。ムービングコイル巻線をもつタイプの変換器はケースに入れて 防爆型とすることは出来るが、これは非常にむずかしいことである。マグネット は一般的に、コイルより重く且つ大型となるので、コイルをマグネットに対して 可動となるようにとりつけると好都合である。かような永久磁石を用いるタイプ の変換器の場合、電気入力がムービングコイルに加えられ、次いでコイルは、固 着された永久磁石の作用によって動く、ムービングコイルは、これに加えられる 電流の大きさによって動かなくてはならないので、このコイルをケースに入れて 変換器全体の構造を防爆型とすることは極めて困難である。

【０００４】 以上の記述から明らかなように、作動が信頼出来、コストが低く、製造が精度 よく且つ容易になされる電気的−機械的変換器に対する必要性が高まっている。 これと関連して、軽量の永久磁石とコイル巻線とより成るタイプの防爆型変換器 も望まれている。この場合、コイルの巻線は、枠構造物に取りつけられており、 かくして防爆型変換器が手易く入手出来る。軽量で、且つ高程度の永久磁化機能 を保持する可動磁石を備えた電流・圧力変換器に対する需要も高まっているが、 この場合は永久磁石が可動であるが故に、小型マグネットでよく、かくして変換 器そのものが小型化され、構造も単純となる。可動パーツが少ないので機構が簡 単であり、応動時間が短かく、それでいて動作が正確且つ信頼できる変換器も求 められている。

【０００５】 本考案によれば、今までの公知の変換器の有する欠点や不利益を殆んど解消す るように改良された変換器が提供される。本考案によれば、極めて高度の磁化特 性をもつ材料で作られた永久磁石が、コイル巻線と相対的に動くようにとりつけ られる。そして、このコイル巻線は、変換器の枠構造にとりつけられるので、変 換器を防爆型とするエンクロジャと共に、容易にケースに収容することが出来る 。コイル巻線を駆動させる電流の大きさを変動させると、これに応じて永久磁石 は動く、スプリング腕あるいはそれ以外の引張具が永久磁石にとりつけられるの で、この永久磁石が動くと、変換器は相当する機械的な出力を出す。この機械的 出力は、ノズルと関連的に用いられるので、圧力はコントロールされ、かくして 電力・圧力変換器として機能する。

【０００６】 本考案の好適具体例によると、永久磁石はネオジム・鉄・ホウ素（ｎｅｏｄｙ ｍｉｕｍ−ｉｒｏｎ−ｂｏｒｏｎ）の組成物から製作されるので、３０，０００ ，０００ガウス・エルステッド程度のマグネットエネルギが発生される。加えて 、この永久磁石は、磁石の軸線に対して横断方向に交さ界磁極性化される。この 磁石は、コイル巻線の磁気作用の範囲内において、磁石の水平枢動軸線がコイル 巻線の中心である垂直軸線に対して横断方向になるようにとりつけられると、コ イル巻線の電気付勢に応じて枢動する。

【０００７】 永久磁石は望ましくは、コイル巻線内につり下げられるようにヨーク構造に固 定される。ヨーク構造のアームは、柔軟なオビによってコイル巻線の外側に枢着 されているので、永久磁石は上述のように極めて正確に枢動運動を行う。

【０００８】 本考案による変換器は、コイル巻線のボビンが導電性ではあるが、非磁性の材 料で作られるので、振動に対する耐久性は高い。かくして、永久磁石が振動によ ってコイル巻線に対して移動しても、起磁力の発生は可能であり、永久磁石とコ イル巻線ボビンとの間の反起磁力の発生も行われるので、振動の効果は相殺され る。コイル巻線の導体は、ボビンのまわりに巻きつけられるが、その組立体は、 ケース内に挿入されて、シールされ、かくして防爆型機構の変換器が得られる。 この変換器のケースに溝を設けて、これを導管として利用し、これにコイル巻線 の導体を安全に通すことができる。

【０００９】 本考案の他の具体例によれば、可動の高エネルギ永久磁石を細長いアクスルロ ッドにとりつけられ、このロッドは、ひとつの軸線と長手方向の心合しており、 この軸線を中心としてコイル巻線が巻かれる。この具体例において、永久磁石は その軸心と同心の方向において磁化される。この磁石のロッドは、変換器のケー スにとりつけられるが、この際磁石は、直線上に且つコイル巻線の軸心と同延状 態をなすようノズルに対して移動しうる。永久磁石の移動量は、コイル巻線を通 る電流の大きさに相当する。振動防止用のカウンタウエイトは、永久磁石に固定 されているが、振動に応じて動こうとする磁石の動きは、カウンタウエイトの運 動によって相殺される。変換器によってコントロールされるガス圧は、かくして 、振動によって左右されることはない。

【００１０】

【実施例】

図１は、本考案の原理と概念を示すために変換器の構造を図示する。変換器の 主要なコンポーネントは、変換器の他のコンポーネントがその上にとりつけられ る枠構造をなすケース１０である。好ましくは、このケース１０は、軟鋼で出来 ているので、磁界の戻り径路を構成する。またこのケース１０は、リール型コイ ル巻線１４をその内側に保持するための円筒穴１２をもつように構成されている 。コイル巻線１４を形成する電気導体の端部は、ケース１０内に形成された内側 コンジット１８内を通る。めねじ穴２０がコンジット１８と連通しているので、 コイル巻線導体の端部１６が挿入できる。ケース１０にエンクロジャ２２を簡単 且つ経済的にとりつけてコイル巻線１４を収容すれば、コイル巻線に傷がついた り、その他の損傷が与えられることはない。すなわちエンクロジャとは、コイル 巻線に損傷が与えられないように、ケース１０に固定された保護板を意味する。 このため、このケース内に着火具をとりつけて、防爆型の変換器とすることが可 能である。

【００１１】 極めて高い磁力を持つ永久磁石２４は、ケース１０に対して、アーム３０によ りとりつけることができ、且つ、軸線２６を画定するアーム３０の柔軟部のまわ りで枢動することができる。さらに、この永久磁石２４は、クロス・フィールド ・ポーラライズド永久磁石（ｃｒｏｓｓ ｆｉｅｌｄ ｐｏｌａｒｉｚｅｄ ｐ ｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔ）を形成するべくベクトル２８の方向に磁化さ れる。磁石がかような方向に磁化されると、コイル巻線１４に加えられた電流に より、磁界ができる。この磁界は永久磁石に作用して、これを回転あるいは枢動 させようとする。好ましくは、永久磁石２４は、コイル巻線に極めて接近してと りつけられるので、１０度よりかなり小さい角度、場合によって１度以下の回転 角度でしか枢動しない。コイル巻線１４に加えられた電流の極性によっては、永 久磁石２４は、時計方向あるいは反時計方向に回転しようとする。

【００１２】 変換器の機械的出力を担当するアーム３０が、ケース１０に対してとりつけら れている。とくに、コイルボビンのエンクロジャ２２にとりつけられる状態が図 示される。このアーム３０は、以下に述べる理由で柔軟性をもつ材料で作られる 。このアーム３０は、磁石２４の動きに応じて軸線２６のまわりで動きうるよう 永久磁石２４に接着、固着、その他の方法でとりつけられる。本考案の好適具体 例において、アーム３０は、延長部３２を含んでいるが、この延長部はノズル３ ４と協働して、コイル巻線１４を通る電流の変化に応じてガス圧を変化させる。 ノズル３４は通常の形態をしており、アーム延長部３２と協働して、ガス管路（ ｇａｓ ｌｉｎｅ）３６内のガス圧を変える。従来のように、アーム延長部３２ つまりフラッパ３２はノズル３４内のオリフィスに近づき、かくして出口３３に おける圧力は狭あい部３１を経て供給源から来るガス流を貯めることにより、高 まる。逆に、フラッパ３２がノズル３４のオリフィスからはなれる方向に動くと 、出口端３３におけるガス圧は低下する。かくして、ガス管路３６内の圧力は変 動する。

【００１３】 ガス管路３６内の特定のガス圧に、電流を変化させる作用は、所定の直流をも ってコイル巻線１４を駆動することによって行われる。関連する強度をもつ磁界 が、コイル巻線１４のそれぞれによって生じるので、トルクが永久磁石２４に加 えられる。ベクトル２８によって磁化された永久磁石２４は、電流の極性により 、軸線２６のまわりで時計方向あるいは反時計方向に回転する。アーム３０にと りつけられた永久磁石２４が回転あるいは枢動すると、それに対応してアーム延 長部３２が動く。もし電流が、ある方向においてコイル巻線１４内を流れると、 アーム延長部３２はノズル３４のオリフィスに接近する。この結果、オリフィス は閉じ、ガス管路３６内の圧力が上昇する。他方、電流を他の方向においてコイ ル巻線１４内を流すと、アーム延長部３２は反対方向に動き、かくしてノズル３ ４内のオリフィスは開き、ガス管路３６内のガス圧は低下する。

【００１４】 本考案の重要な特徴によると、永久磁石２４は、ネオジム・鉄・ホウ素を含む 組成物が作られる。かような組成物の永久磁石は、ヒコレックス（ＨＩＣＯＲＥ Ｘ−Ｎｄ）の商標名で、ミシガン州、エドモア市のヒタチマグネット社から入手 可能である。かような永久磁石は、非常に高い磁気エネルギ、つまり約３０，０ ００，０００ガウスエルステッドをもつことができる。かような磁石は、妥当な 価格で入手できるが、大部分のアルニコ型の磁石と同様に、物理的な衝げきつま りショックにも十分耐えられる。重要なことながら、かようなタイプの永久磁石 の重量は、銅線からできているコイル巻線のそれより小さいので、コイル巻線１ ４ではなく、軽量のこの永久磁石２４をとりつけて動かすようにした方が有利で ある。ネオジム・鉄・ホウ素で作られたこの永久磁石の重量は、１立方センチ当 り７．５グラムなので、小型化でき、慣性も低くできる。云うまでもなく、中実 型磁石の慣性モーメントは、ムービングコイルのそれより小さいので、磁石２４ は、コイル巻線１４の磁界が急速に変化してもこれに応答できる。コイル巻線１ ４はフィヤゲージの小さい巻線を所定数巻回して、選択された磁界とコイル抵抗 との組合せを得ることができる。炭化水素精製装置における変換器に圧力を加え るために電流を流す場合は、コイル巻線１４は、約２００オームより大きくない 抵抗をもつものとしなければならない。精製業界で確立されている基準によると 、コントロール電流は、４〜２０ｍａ（マイクロアンペア）内にしなければなら ない。３８の中実銅線ゲージをもつコイルを、特定数だけ巻回して、永久磁石２ ４を回転させることのできる磁界をうることができる。

【００１５】 図２に示す変換器の他の具体例によると、この変換器は、永久磁石の重心を通 る軸線のまわりで枢動するようにとりつけられる。この図における同様のエレメ ントには、図１に示す変換器の場合と同様の数字が付される。永久磁石２４は、 水平軸線のまわりで回転するようにとりつけられ、のびるアクスルロッド３８を 備えている。磁石の回転軸線は、ベクトル２８で示すように、永久磁石２４の磁 化方向に対して直角をなす。コイル巻線１４は、アクスルロッド３８を収容する べく、２つのパーツ１４ａ、１４ｂで構成される。巻線パーツ１４ａ、１４ｂは 、図のように矩形ボビンのまわりに巻かれたあとでは、全体が矩形をしている。 他の形状のコイル巻線も、他の用途、使用目的に適している限り採用できる。直 流がコイル巻線パーツ１４ａ、１４ｂに加えられると、永久磁石２４にはトルク が働き、矢印３９で示す方向にアクスルロッド３８のまわりで枢動する。この永 久磁石２４が回転すると、これにとりつけられているフラッパのアーム３０もま た回転する。フラッパのアーム３０がかく動くと、図１において変換器について 述べたようにガスラインの圧力がそれに対応して変動する。

【００１６】 図３には、本考案の好適具体例に従って構成された電流−機械力変換器の一部 が示される。図示の変換器の本体４０は、１０１８タイプの冷延鋼で作られ、コ イル巻線４４を保持するための穴つまり空洞４２を設けられる。この本体４０は 、コイル巻線４４で構成された磁力線界磁のための、および永久磁石６４の磁界 のための戻り径路として働く。コイル巻線４４は、銅のような、導体ではあるが 、非磁性の材料で作られた重いボビン４６のまわりに巻かれる。ここにおいて「 非磁性」なる用語は、磁束に対する透過性が低い材料の性状を意味する。コイル 巻線用のボビン４６は、外側の環状溝４８を含む円筒形をなし、この環状溝内に はコイル巻線４４の導体が巻回される。このボビン４６の溝５０内には、コイル 巻線の導体のピッグテイル端部５１が貫通している。変換器の本体４０はさらに 、室（ｃｈａｍｂｅｒ）５２を含んでいるが、この室５２は、コイル巻線の導体 の端部５１が外側から入ってくるめねじ穴５３と連通する。室５２は、より重い ゲージワイヤ５４を連結させあるいはスプライシングさせるための防爆型変換器 の本体４０を受容するに十分な内部空間を備えているので、この変換器は遠隔コ ントロールされうる。室５２は、コイル巻線４４に対する過度電圧を低下させる ためのダイオード５５のような、ねじられたスプライスコネクタ、あるいは他の コンポーネントを収容することができる。

【００１７】 本考案の変換器を製作するとき、ボビン４６には、小さいワイヤーゲージのコ イル巻線が所定回数だけ巻回される。好ましくは、ボビン４６には、中実の３８ ゲージの銅ワイヤが約１１００回巻回される。巻回数とワイヤゲージは、永久磁 石５６に作用を与える磁界強度を変えるべく自由に変えることができる。次いで 、ピッグテエイル型の導体端５１は溝５０内に収容され、すべての他の必要なコ ネクタもこれに連結される。ボビンユニットは、変換器本体４０の穴４２内に押 込められる。云うまでもなく、より重いゲージワイヤ５４は、変換器本体４０の めねじ穴５３を通って外側に出てゆく。ボビン４６の外径寸法は、変換器の本体 ４０の穴４２内に押込められるように決められる。かような形状になっているの で、コイル巻線４４は完全に包囲され、かくして外側からの衝げきには耐えうる 。コイル巻線の導体がスパークすることによって内側爆発が起っても、変換器の 外には影響を与えない。かくして、上記構造は、コイル巻線の導体の破断によっ て室５２内のガスに着火することは防止されるので、この限りにおいて防爆型と 考えることができる。かような機能がないと、スパークが生じ、変換器のまわり の環境中の爆発性ガスが爆発する。溶接は、ボビン４６の外縁が変換器の本体つ まりケース４０の内側穴４２と連結される環状の内縁上になされうる。電子ビー ム溶接あるいはレーザビーム溶接を実施することにより、コイル巻線用ボビン４ ６と変換本体４０との間に、金属間のガス密連結シールが形成される。云うまで もなく、気密の導管を得るため変換器本体４０のねじ穴５３に雄ねじのパイプ連 結部を結合させて、コイル巻線４４を通る電流をコントロールするための遠隔電 気装置に対する導体導線５４をこれに通してもよい。本考案の変換器に、可動の 永久磁石と固定型のコイル巻線とを設けることにより、電流が流れるコンポーネ ントは、気密エンクロジャ内にさらに容易に収容されうるので、装置は防爆型と なりうる。

【００１８】 磁気エネルギの高い永久磁石５６の頂部には、磁石５６を水平軸線６０のまわ りで枢動させるための非磁気ヨークの横方向部分５８がとりつけられる。軸線６ ０の中心は、大体において、永久磁石５６の重心についてそれと対称的に位置す る。上記ヨークの横方向部分５８は、永久磁石５６が回転するときねじられない ように十分に補強される。永久磁石５６のねじりモーメントはかくして、ロスな しに、ヨークのすべての部分に伝達される。ヨークの上記横方向部分５８は、セ メントつまり接着剤か、他の適当なボンドで磁石５６の頂部にとりつけるのがよ い。変換器のスパンの調節は、くわしく後述する構造体によってなされる。

【００１９】 本考案の好適具体例によれば、永久磁石は構造を簡単にするため、ロッド形に なされ、コイル巻線４４が心合する垂直軸線６２と長手方向に一致するよう、ヨ ークの横方向部分５８によって垂下される。上述のように、矩形あるいは四角形 のような形状のコイルあるいは磁石を、同じ作用効果をもつものとして採用する ことができる。永久磁石５６の径は、０．６２インチで、高さは約０．２８イン チである。永久磁石５６とコイル巻線のボビン４６との間の環状スペースは、約 ６４分の１インチである。このスペースが小さいと、永久磁石５６のための空間 が十分とれるので、この磁石は横軸線６０のまわりで余裕をもって枢動できる。 くわしくは後述するが、永久磁石５６の枢動運動、したがってヨークの横方向部 分の枢動量は少ないが、これは、フラッパとして機能するレバー腕によって増大 させることが出来る。永久磁石５６は、ベクトル６４で示すように干渉偏波され た（ｃｒｏｓｓ ｐｏｌａｒｉｚｅｄ）製品が、ヒタチマグネット社から入手で きる。上述のように、コイル巻線４４内に誘起された電流により、磁界が発生し 、この磁界は永久磁石５６の磁界と協働して機能する。この結果磁石は水平軸線 ６０のまわりで回転する。永久磁石５６は、約０．０１５インチ−ポンドのトル クを発生させる。かくして、この磁石５６によって生じたトルクは、コイル巻線 ４４の電流と一次比例する。

【００２０】 上述のように、コイル巻線ボビン４６は、真ちゅうあるいは銅のような非磁性 材料で作られる。好ましくは、ボビン４６は厚手の銅材で作られるので、高い導 電率の機能がえられる。本考案の重要な特徴によれば、導電性はあるが、非磁性 のボビン４６により、変換器は、振動によるモジュレーション誤差のコントロー ルには感応しない。明らかなように、変換器それ自体の動きによって生じた永久 磁石５６のすべての振動運動は、関連するアームの対応作動に転換される。この 結果、変換器の出力のモジュレーションは正確にはなされない。永久磁石５６を 、コイル巻線のボビン４６に対して動かそうとするなんらかの振動により、ボビ ン４６内には渦電流が生じる。永久磁石５６が動くことによってボビン４６内の 生じた弱い渦電流により、反起磁力性の磁界が生じ、この反起磁力性磁界は、磁 石の磁界の作用を打ち消す。この結果、永久磁石５６の動きは相殺される。これ らの誘起渦電流により、永久磁石の振動は自動的に抑制される。ここにおいて、 永久磁石５６の自動抑制が行われることによって、変換器がうけるかもしれない 振動効果は減少する。この振動作用は、複雑な且つ新規な回路あるいは装置にも 加えられる。実質的に、ボビン４６は、ひとつあるいはそれ以上の短かい導線回 線として機能する。かくして、ひとつあるいはそれ以上の短かい導線回線を、非 導電性のボビンのまわりに巻回して同等構造のものをうることもできる。

【００２１】 好ましくは、コイル巻線ボビン４６は約０．６７インチの内径をもつＯＦＨＣ 銅材から作られる。ボビン４６の外径は、約１．３６インチであるが、これは変 換器本体４０の穴４２内に押ばめされる。ボビンの外側環状溝のまわりには、コ イル巻線４４の導線が巻かれ、その横断面積は約０．２８インチ×約０．３７イ ンチである。

【００２２】 図４と図５には、永久磁石５６をコイル巻線４４内に枢動垂下させるためのヨ ーク６６がくわしく画かれている。云うまでもなく、このヨーク６６は、これを 永久磁石５６にとりつけるための横方向部分５８を有する。また、この横方向部 分５８は、対向的に設けられたサイド延長部６８を備えている。この結果、永久 磁石５６の頂部にとりつけるための大きな表面積が得られる。下向きに垂下する 支持部材７０、７２が、ヨーク６６の横部分５８と一体的に形成されている。こ れらの支持部材７０：７２および関連軸受は、互いに殆んど同一の方法で作られ ている。

【００２３】 支持部材７０の垂直部分７４には、垂直スロット７６があり、他方支持部材７ ０の水平部分７８には水平スロット８０がある。それぞれのスロット７６と８０ は柔軟帯８２と８４の対応する端部を内部に受容するようになされている。柔軟 帯８２、８４の他の端部は、固締ブロック８６と８８により変換器本体４０にと りつけられる。これらの固締ブロック８６と８８は、柔軟帯８２と８４の端部を 、相当するねじ９０と９２によって変換器の本体４０にとりつける作用をもつ。 上記ねじ９０と９２は、ブロックを貫通し、柔軟帯８２と８４内の穴を通り、変 換器の本体４０内にねじどめされる。柔軟帯８２と８４が上述のようにとりつけ られると、摩擦なしの軸受が形成され、かくして水平軸線６０のまわりだけの回 転がなされる。かくして水平軸線６０のまわりだけの回転がなされる。この柔軟 帯による軸受により、横方向の動きは殆んど阻止され、かくして永久磁石５６は 、コイル巻線ボビン４６内にわずかなすきまをもって重心のまわりに、正確且つ 精密に垂下され、その状態に維持される。

【００２４】 磁石５６は、コイル巻線ボビン４６に、６４分の1インチという距離で極めて 接近しているので、磁石５６は正確に位置決めされ、ボビン４６内で枢動する。 このスペースを６４分の１インチ以上にすることは可能であるが、永久磁石５６ をコイル巻線ボビン４６間の磁気的カップリング状態はよわくなる。ヨーク６６ と永久磁石５６が、水平軸線６０のまわりの任意の方向、そして垂直軸線６２と 同じ方向に、それぞれ半径方向と軸方向に動くことは防止される。この結果、永 久磁石５６は、コイル巻線４４内で正確に枢動するよう制約される。ここにおい て用いられる「垂直」と「水平」なる用語は、只参考のためであり、図面の理解 を容易にするためのものであって、本考案の範囲を制約するものではない。云う までもなく、本考案の変換器は、如何なる三次元的方向に向けてとりつけてもよ い。

【００２５】 柔軟帯８２と８４の端部は、垂下する支持部材７０の対応スロット７６と８０ 内に固着される。穴たとえば９０が、サポート内に設けられるので、接着剤つま りセメントがこの穴に入り、かくして柔軟帯の端部はその内部に確実に固定され る。

【００２６】 好ましくは、柔軟帯８２と８４は、ベリリウム銅で作られて、所望の柔軟性を 備えるようになされるので、ヨーク６６は水平軸線６０のまわりで回転する。加 えて、上記スロット７６と８０が垂下する支持部材７０内に形成されるが、その 位置は、柔軟帯を交さすることによって形成される軸線６０が、図２に示す永久 磁石の軸中心と一致するように決められる。かくして、付勢されたコイル巻線４ ４によって生じた磁力作用により、永久磁石５６は、ヨークの水平軸線６０のま わりで枢動し、したがって永久磁石の重心の横方向中心のまわりでも枢動する。 上述のように、ヨーク６６のほかの垂下する支持部材７２は、同じような柔軟帯 により、変換器の本体４０の他の側に枢着される。

【００２７】 横方向の剛性アーム９８は、変換器の機械的な出力を出すため、垂下する支持 部材７０の下端に形成される。剛性アーム９８の端部は、内向きに曲がるセクシ ョン１００でもって構成されているので、平らなスプリングアーム１０８の端部 の下側と係合する。

【００２８】 このスプリングアーム１０８は、ヨーク６６と関連する永久磁石５６が、静止 あるいは休止位置にあるとき、所定距離にわたってノズルオリフィスからはなさ れる。図示してないが、ノズル１０２のオリフィスは、ガス流１０４と、変換器 の本体４０とこれに取りつけられたブロック１０６内の連結溝を介して流体連通 されている。スプリングアーム１０８は、柔軟帯８２、８４と同じ材料で作られ て、セメントあるいは他の接着剤、あるいは他の適当な器具により、水平部分７ ８にとりつけられる。スプリングアーム１０８が有するアングルセクション１１ ０は、その全長にわたって剛性的に形成されているので、スプリングアーム１０ ８は、ノズル１０２の頂部に設けられたオリフィスから出る加圧されたガス流に さらされる。スプリングアーム１０８の短セクション１１２は、それほど補強さ れてないので、スプリングアーム１０８がノズル１０２に押しつけられると、あ る程度の柔軟性を発揮する。

【００２９】 変換器の本体４０の底面と、ブロック１０６の頂面は、気密仕上げ（ｇａｓ ｔｉｇｈｔ ｆｉｎｉｓｈ）になるよう機械加工され、ねじ１１６で隅部にボル ト締めされる。従来タイプのブロック１０６は、穴１０４を有するが、この穴は 貫通型であって、その両端にめねじがあるので、他の連結パイプにねじ込むこと ができる。定圧ガス源が、穴１０４の入口側に連結されており、またコントロー ルされたガス圧はブロックの出力側から得られる。上述のように、ノズル１０２ のオリフィスは上記穴１０４にねじ込まれる。また、リストリフタ１１８は、入 口のガス供給源の作用を制約する機能を有する。

【００３０】 図５は、ヨーク６６の垂下する支持部材７０の下部をくわしく示す。図示のよ うに、垂直スロット７６は垂直な柔軟帯８２をうけるが、水平スロット８０は、 水平な柔軟帯８４を受ける。柔軟帯８２、８４の端部は、上述の方法で垂下する 支持部材７０にとりつけられるので、ヨーク６６は、軸線６０のまわりで回転す るように支持され、制約される。ヨーク６６が水平軸線６０のまわりで回転する と、スプリング１０８が対応的に動く。かくして、変換器は機械的出力を出す。 永久磁石５６の枢動の程度によって変換器から得られる所望の機械的運動量は、 スプリングアーム１０８の長さに応じてセットされる。永久磁石５６、したがっ てヨーク６６が特定角度だけ回転すると、より長いスプリングアーム１０８によ り機械的運動の範囲は広くなる。その反対もまた真実である。また、スプリング アーム１０８は図示のように構成する必要はないが、ノズルから解放された圧力 をコントロールするためノズルのオリフィスと協働するダイアフラムなどの表面 体でもよい。

【００３１】 上述のように、永久磁石５６とコイル巻線ボビン４６間の間隔は、６４分の１ インチで極めて狭いので、永久磁石５６とコイル巻線４４との間の磁気作用は強 くなる。かように狭いスペースの場合、永久磁石の枢動の程度は極めて限定され るが、これはスプリングアーム１０８の長さによっては倍増される。本考案の好 適具体例によれば、水平軸線６０と、ノズル１０４のオリフィスとの間の距離は 、約０．７８インチである。コイル巻線に、４から２０ミリアンペアの電流を付 勢することにより、スプリングアーム１０８を、０．００１〜０．００３インチ の範囲内で動かすことができ、かくて、３〜１５ｐｓｉｇの範囲で、穴１０４内 のガス圧は対応して変化する。云うまでもなく、スプリングアーム１０８の運動 量が極めてわずかでも、穴１０４内のガス圧力はかなり変化する。明らかなよう に、以上の結果は、約０．０４０インチのオリフィス径をもつノズル１０２を用 いることによって得られる。

【００３２】 本考案による変換器はパラメータは、各種のものを選択して、炭化水素精製業 界で通常用いられるようにガス圧を自由にコントロールすることができるので、 かようなパラメータと機構を改良して、変換器を多数且つ各種の用途に採用する ことは可能である。たとえば、コイル巻線４４に加えられる電流は、永久磁石５ ６によって生じるトルクを増大させるべく上昇させることは可能であるが、この 増大によりトルクは電流と一次比例して変化する。柔軟帯８２、８４に用いられ るべく選択される材料の種類もまた、選択して、永久磁石５６の枢動運動にある 程度の抵抗を与えることができる。上述のように、スプリングアーム１０８の長 さは、変換器からの機械的運動の形態による所望の程度による出力を得るべくコ ントロールされ得る。重要なことながら、永久磁石５６は、所望の磁力強度をも つものを選択して、それの枢動運動の力つまりトルクが十分になるようにするこ とが可能である。この場合の磁力強度は、コイル巻線４４の巻回数と電流通過特 性によって決まる。コイル巻線４４は固定されているので、厚肉ボビンにヘビー ゲージワイヤを巻いて、変換器に高度のつまり効果的な制動作用を与えることが できる。好ましくも、永久磁石５６の磁気強度は最大なので、コイル巻線４４に よって形成する磁界は小さくてもよい。本考案の好適具体例における軽量のネオ ジム・鉄・ホウ素組成物による永久磁石は、極めて高い磁力線を出しうるもので あるが、この磁石は、変換器としての用途に用いるに適当なサイズに作られる。 この永久磁石の枢動運動量は小さいので、変換器は、急激に変動するコイル巻線 における電流に応答する。４図には変換器の主要コンポーネントと、本考案の原 理と概念とが示されているが、変換器の作動特性の適当な較正、一次性、零復帰 性、およびメンテナンスを得るには上記以外のコンポーネントが一般的には必要 である。

【００３３】 図４に示される変換器は、一回の電流入力によって圧力の復式コントロールを 容易に実施できるようになされている。たとえば、垂下する支持部材７２にも又 、対向する支持部材７０にとりつけられたものに類似する構造のアームとスプリ ング部材をはめ込むことができる。かような他のアーム構造物は、剛性アーム９ ８のそれとは反対の方向に向けることができ、このため他のガス圧を反対方向に コントロールすることが可能となる。言い換えると、変換器１０６は変形して、 他のタイプの穴と関連ノズルを設けることができる。これの圧力は、垂下する支 持部材７２に連結されたアームの動きによってコントロールされる。かような機 構と構成なので、導体５４を介して電流がコイル巻線４４に加えられると、ヨー ク６６は対応する方向に回転する。この結果、アーム構造は、個々のノズルに対 して反対の方向に動く。ひとつのアームは、関連するノズルに接近し、他のアー ムはそれのノズルからはなれるので、それぞれのガス圧力は逆にコントロールさ れる。変換器の２つのアームは交互に、同一方向に向けることが出来、かくて、 ブロック１０６内の穴対におけるガス圧は共通的にコントロールされる。永久磁 石５６とヨーク６６が枢動するので、それぞれのガス圧は増大あるいは減少する 。変換器の構造は上述のもの以外に他の選択も可能である。たとえば、変換器は 同一のパーツを用いて組立てられるが、支持部材７０あるいは７２のいずれかに アームを設けて、変換器を反対方向に調節したり、コントロールしたりできる。 かように変換器の構造は多様になされるので、同一パーツを用いて、コイル巻線 の電流を増大させることによってガス圧出力を増大させ、あるいはコイル巻線の 電流を増大しても、ガス圧出力が低下するようになされた変換器を得ることも出 来る。

【００３４】 本考案によって構成された電気的−機械的変換器（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｔ ｏ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）は、予め規定された入力電 流にもとずく所望のガス圧出力を維持するためのフィードバック機構を外部にも つ必要はない。また、永久磁石５６のトルク、したがってスプリングアーム１０ ８のトルクが、コイル巻線４４内の電流と比例するので、スプリングアーム１０ ８の直線運動は、コイル巻線中の電流の変化に追従する。また、ノズルのガス圧 によってスプリングアーム１０８に加えられた力は、上記ガス圧とノズルオリフ ィスの断面積との積に比例する。作用的に平衡を保っている状態のとき、スプリ ングアーム１０８のトルクは、ノズルオリフィスから逃げるガスによって加えら れた力とバランスする。何んらかの誤差や不平衡状態があると、ノズルが開閉す るので、スプリングアーム１０８のトルクとの平衡状態が再び得られるまで上記 力は変わってゆく。永久磁石５６が休止位置にあるとき、ノズル１０２のオリフ ィスに対するスプリングアーム１０８の間隔を適宜調節し、コイル巻線４４に所 定レベルの直流電流を流すことにより、穴１０４内のガス圧は所望値となる。

【００３５】 上述のように、さらに回路や機構を付加しなくとも変換器には自己フィートバ ック機能が付加されるので、変換器の直線性が改良される。かくして、コイル巻 線４４への供給電流が増大すると、トルクが増大し、スプリングアーム１０８は 図４において時計方向に回転し、スプリングアームの下降運動に対して抵抗する よう、上向きのガス圧力との平衡が得られる。この結果、スプリングアーム１０ ８は、ノズル１０２のオリフィスに接近する。ノズル１０２のオリフィスから逃 げるガス圧が抑制されるので、穴１０４内のガス圧は高まる。この作用により、 ノズル１０２のオリフィスから逃げるガス圧も又増大するので、スプリングアー ム１０８の下降運動に対する抵抗作用もまた増える。静止状態においては、ノズ ルオリフィスの圧力は、永久磁石５６によって加えられるスプリングアーム１０ ８の回転トルクと釣り合う。明らかなように、本考案による変換器のフィードバ ック機能が安定し、加えて上記永久磁石は可動であるので、十分なフィードバッ ク作用が得られ、回路や機構を付加しなくとも安定した変換器が提供されうる。

【００３６】 圧力が小さい場合の用途には上記自己フィードバックで充分であるが、小型の 圧力変換器から大型の圧力ラインなどにマッチするような他の外部装置が必要と なるときもある。たとえば、当業界でよく知られている各種のベロー・ピストン 、およびダイアフラムを、大型ノズル圧力を本発明の変換器に付勢するためのゲ イン発生装置あるいは外部のカップリング機構として用いることが出来る。

【００３７】 図６は、マグネットヨーク１１４の一部分を示すが、この部分には永久磁石５ ８がとりつけられて回転運動が可変となり、変換器のスパンは変えられる。ここ で用いられている変換器のスパンなる用語は、所定の入力電流に対する機械的出 力の大きさを意味する。磁気ベクトル矢印６４と水平軸線６０との間の角度を異 ならせることによって、回転の距離すなわち空間的間隔、したがってスパンの大 きさを異ならせることができる。云いかえれば、図６に示すマグネットヨーク１ １４は、コイル巻線に対する入力電流が所定の割合で変化したときも、いろいろ な距離においてスプリングアームを動かすのに利用できる。このマグネットヨー ク１１４は、貫通する垂直穴をもつ巾広の横方向部分１１５を有するが、この垂 直穴には調節ねじ１１６が入る。円板１１７が、ねじ１１６の下端にとりつけら れる。この円板は、永久磁石５６がとりつけられるベースとなる。かような構成 なので、永久磁石５６は回転し、コイル巻線の作用と共に永久磁石５６の最適効 果を減させることが出来、かくして機械的出力の大きさも減る。永久磁石５６を 一度コントロールして、磁極のベクトルがもはや、枢動運動の軸心に対して直角 方向を向いてないときは、ナット１１８をしめつけて永久磁石５６を所望の角度 位置にとりつけることができる。巾広部分１１５に角度目盛などの指標をつけて 、永久磁石上の対応するベクトルマークと合うようにすれば、各パーツは特定の 角度位置関係をもって組立てられる。

【００３８】 Ｓが出力圧スパン、θが軸線６０と磁気ベクトル矢印６４の軸線との間の角度 を意味するとき、スパンの調節程度は、関係式Ｓ＝Ｓｉｎθによって決められる 。明らかなように、永久磁石５６が、回転軸線６０に対してベクトル矢印６４が 直角をなすように向けられるとき、スパンは最大となる。永久磁石５６が、６４ ′で示されるように角度θ′が３０度になるように向けられると、スパンは半分 に減少する。云うまでもなく、永久磁石５６の角度方向がもし９０度以下になる と、永久磁石の磁束とコイル巻線の磁束との間の有効なカップリング関係が劣化 し、かくして磁石が作るトルクは減少する。かくして、各種のスパンを得るため の極めて確実な方法が明らかになった。加えて、永久磁石５６を完全に逆転させ ると、この永久磁石の回転方向も逆になる。変換器の機械的運動を容易に逆転さ せるための機構を設けることにより、アームとノズルの両方は必要なくなる。

【００３９】 図７は、、本考案の他の実施例を示すが、ここにおいて、永久磁石は磁界内で 動いて機械的出力を出すが、ガス流の圧力が変えられるので好都合である。この 具体例において、コンパクトで軽量の永久磁石１２０は、高い磁力をもつように 、ネオジム・鉄・ホウ素組成物で作るのがよい。磁石１２０は、その上面にとり つけられた軟鉄上側キャップ１２３を有する。同様の下側キャップ１２５が、磁 石の底にとりつけられる。これらのキャップは、磁石からの磁力線を集中させて 、磁石の上側キャップ１２３から半径方向外向きにすすませ、下側キャップ１２ ５に対して半径方向内向きにすすませる。永久磁石１２０は、垂直方向のアクス ルロッド１２２にとりつけられる。この永久磁石は垂直方向に、つまりベクトル 矢印１２１で示すように極性化されている。このアクスルロッド１２２の底部は 、半径方向にのびる多数のスポーク支持部材１３０によって、変換器本体１２８ の空洞１２６内に心合するスポーク構造１２４で支えられる。アクスルロッド１ ２２の底部のスポーク支持部材１３０は、多少フレキシブルなので、永久磁石１ ２０が下向きに押されると、ロッド１２２はわずかに下向きに動く。

【００４０】 マグネットのロッド１２２の上部分は、他のスポークアレンジメント１３２を 介して、環状のつりあいおもりバラスト１３４にとりつけられる。上側スポーク １３３は、非柔軟タイプのかたいものである。つりあいおもりバラスト１３４は 、上側の変換器ケース１４０の上側空洞１３６内で軸方向に動く。このつりあい おもりバラスト１３４と、これと関連する永久磁石ロッド支持構造物１３２は、 円筒空洞１３６内で、垂直軸線１３８上でいくらか動く。上側ロッド支持部材１ ３２の各剛性スポークは、枢動点１３９上にのっており、永久磁石１２０は、コ イル巻線１４２と１４４に対する所望位置に心合される。剛性スポークとつりあ いおもりバラスト１３４により、変換器に加えられる振動の効果は相殺される。 かような構造の細部は以下に詳述される。

【００４１】 環状のコイル巻線１４２と１４４の対は、直列に一体連結されて、円筒ハウジ ング１４６内にとりつけられる。このハウジングは、下側の変換器の本体１２８ にとりつけられる。コイル巻線１４２に時計方向の電流が流れると、上側キャッ プ１２３から出る半径方向磁力線に作用し、力が生じる。コイル巻線１４４に反 時計方向に電流が流れると、下側キャップ１２５内への半径方向磁力線に作用し 、さらに力が生じる。円筒ハウジング１４６は、永久磁石１２０とコイル巻線１ ４２との磁束を通す透過性材料で作られる。本考案による永久磁石の磁気強さ（ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）はかなり高いので、円筒ハウジング１ ４６を通る磁束の大部分は、磁石１２０によって生じる。円筒エンクロジャ１４ ６の出口を備えているが、この出口には管状の導管１４８をもっており、コイル 巻線１４２、１４４の導線１５０がこの導管を通っている。上記具体例において 、両方のコイル巻線１４２、１４４は、防爆エンクロジャ１５２で包囲されるの でかくて、変換器は防爆型となる。変換器の上側本体部分１４０と下側本体部分 １２８とは、変換器内の貫通穴１５６を貫通し、ブロック１５４のねじ穴１５８ 内のとりつけられたねじ（図示せず）により、下側のブロック１５４に固定され る。通常、ブロック１５４には、一定のガス圧が供給される圧力入力と、永久磁 石ロッド１２２の底部に固締された押し棒１６２と協力するオリフィス型ノズル １６０とが備えられている。ノズル１６０に近い押し棒１６２が垂直方向に動く と、ブロック１５４からガス圧出力は適宜コントロールされる。押し棒１６２の 直径は、ノズル１６０内のオリフィスより大きいので、オリフィスは完全に閉じ られる。

【００４２】 作動中において、電流が、コイル巻線１４２、１４４の導線１５０に加えられ ると、対応する磁界が生じる。この磁界は、永久磁石１２０に作用し、これを垂 直軸線１３８上で移動させる。各コイル巻線１４２、１４４が固定されてないと 、これらは永久磁石１２０のまわりを動く。しかし、永久磁石１２０は可動であ り、且つベクトル矢印１２１で示す方向に分極されているので、かような永久磁 石は上記の垂直軸線１３８に沿って長手方向に動く。下側支持スポーク１３０が 少したわみ、上側スポーク１３３が、枢着点１３９のまわりで枢動すると、永久 磁石のステム１２２はわずかに動く。上側スポーク１３３の両端はかなり動くの で、枢動に何んら支障はない。くり返すが、この具体例の場合の磁石１２０の垂 直運動は、コイル巻線１４２を１４４に加えられる電流の強さに対して直線性を 有する。この結果、各コイル巻線１４２、１４４に所望の電流を流すと、永久磁 石１２０は軸線１３８上を動き、かくて押し棒１６２もノズル１６０に対して相 対移動する。変換器ブロック１５４からのガス圧出力はこのため、従属的に変動 し、コントロールされる。ノズル１６０から解放された圧力と協働する押しロッ ド１６２の端面には、スプリングアーム１０８について上述したものとかなり類 似しているが、ノズル１６０からのフィードバックが加えられる。

【００４３】 望ましくも、永久磁石１２０がネオジム・鉄・ホウ素組成物で構成されている ので、その質量は比較的少なくできるが、その磁気強さはそれほど大きくはない 。かくして、この変換器の固有の共振周波数は高くなるが、これは、入力電流に 対して迅速変動するすぐれた応答特性を有する。

【００４４】 上述のように、上側ロッド支持部材１３２は、永久磁石ロッド１２２の上部に とりつけられ、コイル巻線１４２、１４４内で動くよう、永久磁石１２０を心合 維持する。所望極性をもつ電流が、コイル巻線１４２と１４４に加えられると、 永久磁石１２０が下降して、ノズル１６０内にオリフィスを限定する。この結果 、圧力出力は変換器ブロック１５４によって増加する。同時に、上側のロッド支 持部材１３２と関連するスポーク１３３は、ロッド１２２にとりつけられた永久 磁石１２０によって引かれるため、枢動点１３９のまわりで枢動し、中央が下向 きにたわむ。

【００４５】 変換器が受けるかもしれないすべての振動は、変換器の枠組立体を介して、永 久磁石とアクスルロッド１２２、したがって押し棒１６２にも伝達される。かく して押し棒１６２はノズル１６０をこえて対応的に動き、同じような態様でガス 圧出力をコントロールする。云うまでもなく、かようなコントロール作用は望ま しくない。というのは、このために、コントロールパラメータは、コイル巻線１ ４２、１４４内の電流の変化によっては生じない圧力変化を意味するからである 。環状のつりあいおもりバラスト１３４により、振動運動に応答しようとする永 久磁石１２０の動きは抑えられる。つまり、かような動きは、つりあいおもりバ ラスト１３４の対応運動によって相殺される。言いかえると、永久磁石１２０を 下向きに動かそうとする方向において変換器に加えられる振動によっても、つり あいおもりバラスト１３４は下向きに動く。つりあいおもりバラスト１３４が、 枢動点１３９を介してスポーク１３３に作用すると、永久磁石１２０は上昇しよ うとし、このため振動に伴う下向き力が相殺される。コイル巻線１４２、１４４ は、高導電性の、銅のような非磁性材料で作ると好都合である。このため、すべ ての振動運動は、ボビン１４３内の渦電流から得られる力によって抑制される。 この場合の態様は、上述の磁石５６の動きが、ボビン４６内の渦流によって抑制 されるときと似ている。かくして、変換器の精度は高まる。図４と関連的に説明 した自己フィードバックはまた、図７に示す他の実施例においても利用できる。

【００４６】 以上述べたように、本考案の変換器は、いくつかの技術上の利点と特徴を有す る。本考案によって得られる重要な技術上の利点は、正確で且つ信頼出来る変換 器が、有利なコスト・効果価格で入手出来る。本考案の他の技術的利点は、固定 型コイル巻線と関連的に可動型の永久磁石を採用することにより、防爆型装置が 得られる。本考案による防爆技術によって得られる他の関連技術利点は、変換器 を作動させるさいに、発火防止装置を設ける必要がないということである。本考 案のさらに他の技術的利点は、極めて強力な磁界をもつネオジム・鉄・ホウ素製 永久磁石の採用によって、変換器は、よりコンパクトに作られる点であり、この 結果入力電流の利用範囲が広がる。さらに他の技術的利点は、小型ではあるが、 高い磁気強さをもつ永久磁石を利用することにより、変換器の電流変化に対する 応答時間はそれに応じて決まることであり、このため、コイル巻線の電流の転換 が早くなり、それに相応して永久磁石の位置も高速変化する。本考案のさらに他 の技術的利点は、変換器の出力の振動モジュレーションが減少することである。 本考案による他の利点は、スパンの調節にあり、永久磁石はコイル巻線の磁束に 対する磁気的影響を少なくして、あるいは機械的出力の方向転換に逆の作用を与 えるようにして設置することが出来る。

【００４７】 本考案による好適具体例を、特定の変換器構造と、その製造方法との関連にお いて詳述してきたが、細部の変更は、前記実用新案登録請求の範囲に示す本考案 の精神と範囲とから逸脱することなくなされうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の原理と概念を示すため、電流−圧力
変換器の一例を図示する断面図である。

【図２】 本考案の原理と概念を具体化した他の変換器
を示す。

【図３】 ヨークに枢動可能にとりつけられた永久磁石
を有する、本考案の電流−機械力変換器を示す断面図で
ある。

【図４】 ガス圧をコントロールするべく機械的出力を
転換するための加圧装置に接続された、本考案の好適実
施例による電流−機械力変換器を示す等角図である。

【図５】 ヨークに摩擦なし軸受をとりつけるための柔
軟帯を示す拡大図である。

【図６】 変換器の機械的出力のスパンコントロールを
行うため永久磁石を、各種の角度方向でとりつけるよう
になされたヨークの一部を示す等角図である。

【図７】 本考案の他の実施例による電流−圧力変換器
を示す等角図を示す。

【符号の説明】

４０ 本体 ４４ 巻線 ５６ 永久磁石 ５８ アーム

【手続補正書】

【提出日】平成１１年６月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】実用新案登録請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【実用新案登録請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 ラバト、ジェイ、ラビンスン アメリカ合衆国ニューハムプシア州03038、 ラッキンガム・カウンティ、デリ、エヴァ リット・ストリート ＃１番

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】（イ）内部に穴を持つ本体すなわち枠と、
   （ロ）電流を流し、磁界を生じさせるのに適応し、前記
   穴内の第１の軸線を中心としている巻線と、（ハ）前記
   巻線の慣性モーメントより小さい慣性モーメントを持
   ち、前記巻線に対して内側に平行に、かつ移動可能に取
   付けられた永久磁石であって、前記巻線が電流で付勢さ
   れるときに、前記永久磁石が前記第１の軸線に直交する
   第２の軸線のまわりに枢動するように、前記第１の軸線
   にほぼ直交する方向に磁化された中空でない永久磁石
   と、（ニ）機械的出力を提供するために、前記永久磁石
   と共に前記第２の軸線のまわりに移動するように、前記
   永久磁石に接着されたアームと、を備えた電気的−機械
   的変換器。