JP2001178111A - 超電導アクチュエータ - Google Patents
超電導アクチュエータInfo
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- JP2001178111A JP2001178111A JP35135699A JP35135699A JP2001178111A JP 2001178111 A JP2001178111 A JP 2001178111A JP 35135699 A JP35135699 A JP 35135699A JP 35135699 A JP35135699 A JP 35135699A JP 2001178111 A JP2001178111 A JP 2001178111A
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- superconducting
- magnetic field
- superconductor
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- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Linear Motors (AREA)
- Superconductive Dynamoelectric Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 超電導によって得られる強力な磁場を有効利
用して、極めて簡単な構成でアクチュエータの機能を確
保することができる超電導アクチュエータを提供する。 【解決手段】 超電導線からなるコイル１と、長手方向
に一様に強力な磁場を確保する磁場空間２と、この磁場
空間２に位置する超電導バルク３とを配置する。そこ
で、コイル１の一部において、前記磁場空間２の磁場方
向および超電導バルク３−１の長手方向に直交してその
超電導バルク３−１に近接するコイル部分１−ａを確保
し、前記コイル１に電流を供給することにより、コイル
部分１−ａに超電導バルク３−１の長手方向に沿った電
磁気力Ｆを発生させることができる。
用して、極めて簡単な構成でアクチュエータの機能を確
保することができる超電導アクチュエータを提供する。 【解決手段】 超電導線からなるコイル１と、長手方向
に一様に強力な磁場を確保する磁場空間２と、この磁場
空間２に位置する超電導バルク３とを配置する。そこ
で、コイル１の一部において、前記磁場空間２の磁場方
向および超電導バルク３−１の長手方向に直交してその
超電導バルク３−１に近接するコイル部分１−ａを確保
し、前記コイル１に電流を供給することにより、コイル
部分１−ａに超電導バルク３−１の長手方向に沿った電
磁気力Ｆを発生させることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超電導コイルと超
電導体間の電磁気力を利用した超電導アクチュエータに
関するものである。
電導体間の電磁気力を利用した超電導アクチュエータに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、永久磁石と電気コイルの組み
合わせにより、直接往復動の電磁気力を発生させる設備
は種々提案されている。
合わせにより、直接往復動の電磁気力を発生させる設備
は種々提案されている。
【０００３】また、更に以下のような超電導アクチュエ
ータが提案されている。
ータが提案されている。
【０００４】（１）一辺にコイルが巻回され、他の一辺
に所定の間隙を有した電磁石と、その間隙と同じ大きさ
の孔を有し、間隙に発生する磁力線に対し直角方向に移
動可能に配された超電導体からなる板部材とを有し、そ
の板部材をその板部材の孔と前記間隙とのピッチが所定
量ずれる位置に配置した超電導アクチュエータが提案さ
れている（特開平１−９１６８１号公報参照）。
に所定の間隙を有した電磁石と、その間隙と同じ大きさ
の孔を有し、間隙に発生する磁力線に対し直角方向に移
動可能に配された超電導体からなる板部材とを有し、そ
の板部材をその板部材の孔と前記間隙とのピッチが所定
量ずれる位置に配置した超電導アクチュエータが提案さ
れている（特開平１−９１６８１号公報参照）。
【０００５】（２）超電導体２からなり、複数の貫通孔
が配設された移動子１と、この移動子１を介し互いに異
なる磁極で対向した前記複数の貫通孔の各々に選択的に
磁場を発生させる電磁石４Ａ，４Ｂと、前記移動子１の
一方に配置され、電磁石４Ａを有する固定子８Ａおよび
前記移動子１の他方に配置され、電磁石４Ｂを有する固
定子８Ｂとを備えた超電導アクチュエータが提案されて
いる（実開平１−１４６７９６号公報参照）。
が配設された移動子１と、この移動子１を介し互いに異
なる磁極で対向した前記複数の貫通孔の各々に選択的に
磁場を発生させる電磁石４Ａ，４Ｂと、前記移動子１の
一方に配置され、電磁石４Ａを有する固定子８Ａおよび
前記移動子１の他方に配置され、電磁石４Ｂを有する固
定子８Ｂとを備えた超電導アクチュエータが提案されて
いる（実開平１−１４６７９６号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た超電導アクチュエータでは、一般に鉄心の透磁率を有
効利用するため、ストロークを大きくしようとすると、
鉄心の空隙が大きくなりアクチュエータとしての力は小
さくなってしまう。このため、長いストロークを確保す
るためには界磁の極数を増加し、電機子との相対位置を
判定しながら制御する必要があった。
た超電導アクチュエータでは、一般に鉄心の透磁率を有
効利用するため、ストロークを大きくしようとすると、
鉄心の空隙が大きくなりアクチュエータとしての力は小
さくなってしまう。このため、長いストロークを確保す
るためには界磁の極数を増加し、電機子との相対位置を
判定しながら制御する必要があった。
【０００７】また、得られる磁場の強さの関係から、十
分な電磁気力を得ることが困難であった。
分な電磁気力を得ることが困難であった。
【０００８】更に、構造的にも複雑なものにならざるを
得なかった。
得なかった。
【０００９】本発明は、上記問題点を解決するために、
超電導によって得られる強力な磁場を有効利用して、極
めて簡単な構成でアクチュエータの機能を確保すること
ができる超電導アクチュエータを提供することを目的と
する。
超電導によって得られる強力な磁場を有効利用して、極
めて簡単な構成でアクチュエータの機能を確保すること
ができる超電導アクチュエータを提供することを目的と
する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、〔１〕超電導アクチュエータにおいて、
超電導部材からなるコイル１と、長手方向に一様に強力
な磁場を確保する磁場空間２と、この磁場空間２に位置
する超電導体３とを備え、前記コイル１の一部におい
て、前記磁場空間２の磁場方向および超電導体３−１の
長手方向に直交して超電導体３−１に近接するコイル部
分１−ａを確保せしめ、前記コイル３に電流を供給する
ことにより、前記コイル部分１−ａに超電導体３−１の
長手方向に沿った電磁気力を発生させることを特徴とす
る。
成するために、〔１〕超電導アクチュエータにおいて、
超電導部材からなるコイル１と、長手方向に一様に強力
な磁場を確保する磁場空間２と、この磁場空間２に位置
する超電導体３とを備え、前記コイル１の一部におい
て、前記磁場空間２の磁場方向および超電導体３−１の
長手方向に直交して超電導体３−１に近接するコイル部
分１−ａを確保せしめ、前記コイル３に電流を供給する
ことにより、前記コイル部分１−ａに超電導体３−１の
長手方向に沿った電磁気力を発生させることを特徴とす
る。
【００１１】〔２〕超電導アクチュエータにおいて、超
電導部材からなるコイル１と、長手方向に一様に強力な
磁場を確保する磁場空間２と、前記磁場空間に位置する
超電導体３とを備え、前記コイル１の第１のコイル部分
１−ａに対向する位置に第２のコイル部分１−ｂを設
け、前記第１のコイル部分１−ａに第１の超電導体３−
１を、前記第２のコイル部分１−ｂに第２の超電導体３
−２を対応させ、前記コイル１に電流を供給することに
より、前記コイル１の第１のコイル部分１−ａ及び第２
のコイル部分１−ｂの二箇所において前記超電導体３の
長手方向に沿った同じ方向の電磁気力を発生させること
を特徴とする。
電導部材からなるコイル１と、長手方向に一様に強力な
磁場を確保する磁場空間２と、前記磁場空間に位置する
超電導体３とを備え、前記コイル１の第１のコイル部分
１−ａに対向する位置に第２のコイル部分１−ｂを設
け、前記第１のコイル部分１−ａに第１の超電導体３−
１を、前記第２のコイル部分１−ｂに第２の超電導体３
−２を対応させ、前記コイル１に電流を供給することに
より、前記コイル１の第１のコイル部分１−ａ及び第２
のコイル部分１−ｂの二箇所において前記超電導体３の
長手方向に沿った同じ方向の電磁気力を発生させること
を特徴とする。
【００１２】〔３〕上記〔１〕又は〔２〕記載の超電導
アクチュエータにおいて、前記超電導部材が、超電導線
又は常電導線からなることを特徴とする。
アクチュエータにおいて、前記超電導部材が、超電導線
又は常電導線からなることを特徴とする。
【００１３】〔４〕上記〔１〕又は〔２〕記載の超電導
アクチュエータにおいて、前記超電導体が、超電導コイ
ル又は超電導バルクよりなることを特徴とする。
アクチュエータにおいて、前記超電導体が、超電導コイ
ル又は超電導バルクよりなることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、詳細に説明する。
て、詳細に説明する。
【００１５】図１は本発明の実施例を示す超電導アクチ
ュエータの斜視図、図２はその超電導アクチュエータの
正面図である。
ュエータの斜視図、図２はその超電導アクチュエータの
正面図である。
【００１６】これらの図において、超電導部材としての
超電導線からなるコイル１と、長手方向に一様に強力な
磁場を確保する磁場空間２と、この磁場空間２に位置す
る超電導体としての超電導バルク３とを配置する。
超電導線からなるコイル１と、長手方向に一様に強力な
磁場を確保する磁場空間２と、この磁場空間２に位置す
る超電導体としての超電導バルク３とを配置する。
【００１７】そこで、コイル１の一部において、前記磁
場空間２の磁場方向および超電導バルク３−１の長手方
向に直交してその超電導バルク３−１に近接するコイル
部分１−ａを確保し、前記コイル１に電流を供給するこ
とにより、コイル部分１−ａに超電導バルク３−１の長
手方向に沿った電磁気力Ｆを発生させることができる。
場空間２の磁場方向および超電導バルク３−１の長手方
向に直交してその超電導バルク３−１に近接するコイル
部分１−ａを確保し、前記コイル１に電流を供給するこ
とにより、コイル部分１−ａに超電導バルク３−１の長
手方向に沿った電磁気力Ｆを発生させることができる。
【００１８】また、前記コイル１の第１のコイル部分１
−ａに対向する位置に第２のコイル部分１−ｂを設け、
前記第１のコイル部分１−ａに第１の超電導バルク３−
１を対応させるとともに、前記第２のコイル部分１−ｂ
にも第２の超電導バルク３−２を対応させ、前記コイル
１に電流を供給することにより、前記コイル１の第１の
コイル部分１−ａ及び第２のコイル部分１−ｂの二箇所
において超電導バルク３の長手方向に沿った同じ方向の
電磁気力Ｆを発生させることができる。
−ａに対向する位置に第２のコイル部分１−ｂを設け、
前記第１のコイル部分１−ａに第１の超電導バルク３−
１を対応させるとともに、前記第２のコイル部分１−ｂ
にも第２の超電導バルク３−２を対応させ、前記コイル
１に電流を供給することにより、前記コイル１の第１の
コイル部分１−ａ及び第２のコイル部分１−ｂの二箇所
において超電導バルク３の長手方向に沿った同じ方向の
電磁気力Ｆを発生させることができる。
【００１９】なお、ここで、第１の超電導バルク３−１
と第２の超電導バルク３−２とをダミーブロック４で連
結して、一体にすることにより、超電導バルク３には前
記コイル１の第１のコイル部分１−ａ及び第２のコイル
部分１−ｂの二箇所において超電導バルク３の長手方向
に沿った同じ方向の電磁気力Ｆを発生させることができ
るので、２倍の電磁気力２Ｆを得ることができる。
と第２の超電導バルク３−２とをダミーブロック４で連
結して、一体にすることにより、超電導バルク３には前
記コイル１の第１のコイル部分１−ａ及び第２のコイル
部分１−ｂの二箇所において超電導バルク３の長手方向
に沿った同じ方向の電磁気力Ｆを発生させることができ
るので、２倍の電磁気力２Ｆを得ることができる。
【００２０】なお、図１において、５は磁力線、６は電
流、７はコイル１を励磁する交流電源である。また、こ
こでは、超電導状態を得るための冷却装置は通常のもの
を用いることができるため省略されている。
流、７はコイル１を励磁する交流電源である。また、こ
こでは、超電導状態を得るための冷却装置は通常のもの
を用いることができるため省略されている。
【００２１】また、上記実施例では、コイルは超電導部
材としての超電導線からなるものと説明したが、常電導
線であってもよい。
材としての超電導線からなるものと説明したが、常電導
線であってもよい。
【００２２】更に、上記実施例では、超電導体として超
電導バルクを用いて説明したが、超電導コイルであって
もよい。
電導バルクを用いて説明したが、超電導コイルであって
もよい。
【００２３】また、電磁気力Ｆは、フレミング左手の法
則により生ずるので、コイルを流れる電流の向きによっ
て、電磁気力Ｆの方向が変わることは言うまでもない。
則により生ずるので、コイルを流れる電流の向きによっ
て、電磁気力Ｆの方向が変わることは言うまでもない。
【００２４】このように構成したので、本発明によれ
ば、超電導によって得られる強力な磁場を有効利用し
て、極めて簡単な構成でアクチュエータの機能を確保す
ることができる。
ば、超電導によって得られる強力な磁場を有効利用し
て、極めて簡単な構成でアクチュエータの機能を確保す
ることができる。
【００２５】特に、ストロークの場所によらずに発生す
る電磁気力を、コイルに流す電流に比例して発生させる
ことが可能であり、駆動力を発生することを目的とする
アクチュエータには最適な構成となる。
る電磁気力を、コイルに流す電流に比例して発生させる
ことが可能であり、駆動力を発生することを目的とする
アクチュエータには最適な構成となる。
【００２６】また、比較的小型のアクチュエータとして
構成することができる。
構成することができる。
【００２７】更に、超電導コイルまたはバルクによっ
て、通常の永久磁石とは比較にならないほどの強い磁場
を発生できるという超電導の特徴を活かして、一方を超
電導で、他方を超電導もしくは常電導でコイルを構成
し、後者のコイルに通電することによって、アクチュエ
ータの作動力を直接電気的に発生させることができる。
て、通常の永久磁石とは比較にならないほどの強い磁場
を発生できるという超電導の特徴を活かして、一方を超
電導で、他方を超電導もしくは常電導でコイルを構成
し、後者のコイルに通電することによって、アクチュエ
ータの作動力を直接電気的に発生させることができる。
【００２８】これによって、機械的な拘束が少なく、高
周波数領域まで応答性の良い軽量なアクチュエータを構
成することができる。
周波数領域まで応答性の良い軽量なアクチュエータを構
成することができる。
【００２９】また、本構成では、アクチュエータと可動
部分を強制的に移動させることにより、コイルに電圧を
発生させることができ、この電力を取り出すことによっ
て、発電設備としても利用できる。特に、一般に高速で
変位する動きをエネルギーに変換する設備は多いが、低
速の動きをエネルギー変換する設備は少ないので、その
ような用途も考えられる。
部分を強制的に移動させることにより、コイルに電圧を
発生させることができ、この電力を取り出すことによっ
て、発電設備としても利用できる。特に、一般に高速で
変位する動きをエネルギーに変換する設備は多いが、低
速の動きをエネルギー変換する設備は少ないので、その
ような用途も考えられる。
【００３０】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、それらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、それらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【００３１】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、超電導によって得られる強力な磁場を有効利用
して、極めて簡単な構成でアクチュエータの機能を確保
することができる。特に、ストロークの場所によらずに
発生する電磁気力を、コイルに流す電流に比例して発生
させることができる。
よれば、超電導によって得られる強力な磁場を有効利用
して、極めて簡単な構成でアクチュエータの機能を確保
することができる。特に、ストロークの場所によらずに
発生する電磁気力を、コイルに流す電流に比例して発生
させることができる。
【図１】本発明の実施例を示す超電導アクチュエータの
斜視図である。
斜視図である。
【図２】本発明の実施例を示す超電導アクチュエータの
正面図である。
正面図である。
１ 超電導線からなるコイル １−ａ コイル部分（第１のコイル部分） １−ｂ 第２のコイル部分 ２ 磁場空間 ３，３−１ 超電導バルク（第１の超電導バルク） ３−２ 第２の超電導バルク Ｆ 電磁気力 ４ ダミーブロック ５ 磁力線 ６ 電流 ７ 交流電源
Claims (4)
- 【請求項１】 超電導アクチュエータにおいて、（ａ）
超電導部材からなるコイルと、（ｂ）長手方向に一様に
強力な磁場を確保する磁場空間と、（ｃ）該磁場空間に
位置する超電導体とを備え、（ｄ）前記コイルの一部に
おいて、前記磁場空間の磁場方向および超電導体の長手
方向に直交して超電導体に近接するコイル部分を確保せ
しめ、前記コイルに電流を供給することにより、前記コ
イル部分に超電導体の長手方向に沿った電磁気力を発生
させることを特徴とする超電導アクチュエータ。 - 【請求項２】 超電導アクチュエータにおいて、（ａ）
超電導部材からなるコイルと、（ｂ）長手方向に一様に
強力な磁場を確保する磁場空間と、（ｃ）該磁場空間に
位置する超電導体とを備え、（ｄ）前記コイルの第１の
コイル部分に対向する位置に第２のコイル部分を設け、
前記第１のコイル部分に第１の超電導体を、前記第２の
コイル部分に第２の超電導体を対応させ、前記コイルに
電流を供給することにより、前記コイルの第１のコイル
部分及び第２のコイル部分の二箇所において前記超電導
体の長手方向に沿った同じ方向の電磁気力を発生させる
ことを特徴とする超電導アクチュエータ。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の超電導アクチュエ
ータにおいて、前記超電導部材が、超電導線又は常電導
線からなることを特徴とする超電導アクチュエータ。 - 【請求項４】 請求項１又は２記載の超電導アクチュエ
ータにおいて、前記超電導体が、超電導コイル又は超電
導バルクよりなることを特徴とする超電導アクチュエー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35135699A JP2001178111A (ja) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | 超電導アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35135699A JP2001178111A (ja) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | 超電導アクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001178111A true JP2001178111A (ja) | 2001-06-29 |
Family
ID=18416755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35135699A Pending JP2001178111A (ja) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | 超電導アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001178111A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005060084A1 (ja) * | 2003-12-15 | 2005-06-30 | Hidefumi Kubota | 超伝導電磁エンジン |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07312885A (ja) * | 1994-05-16 | 1995-11-28 | Mitsubishi Materials Corp | 超電導アクチュエータ |
| JPH10257752A (ja) * | 1997-03-11 | 1998-09-25 | Railway Technical Res Inst | 超電導プロペラ回転駆動装置、及び超電導発電装置 |
-
1999
- 1999-12-10 JP JP35135699A patent/JP2001178111A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07312885A (ja) * | 1994-05-16 | 1995-11-28 | Mitsubishi Materials Corp | 超電導アクチュエータ |
| JPH10257752A (ja) * | 1997-03-11 | 1998-09-25 | Railway Technical Res Inst | 超電導プロペラ回転駆動装置、及び超電導発電装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005060084A1 (ja) * | 2003-12-15 | 2005-06-30 | Hidefumi Kubota | 超伝導電磁エンジン |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060302 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081202 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081225 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090428 |