JP2003045715A - 機能性流体を利用した位置固定装置 - Google Patents

機能性流体を利用した位置固定装置

Info

Publication number
JP2003045715A
JP2003045715A JP2001228539A JP2001228539A JP2003045715A JP 2003045715 A JP2003045715 A JP 2003045715A JP 2001228539 A JP2001228539 A JP 2001228539A JP 2001228539 A JP2001228539 A JP 2001228539A JP 2003045715 A JP2003045715 A JP 2003045715A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic field
fluid
magnetic
functional fluid
generating means
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.)
Withdrawn
Application number
JP2001228539A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiichi Miyajima
慶一 宮嶋
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.)
Nok Corp
Original Assignee
Nok Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nok Corp filed Critical Nok Corp
Priority to JP2001228539A priority Critical patent/JP2003045715A/ja
Publication of JP2003045715A publication Critical patent/JP2003045715A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 位置ずれを起こすことなく所定の位置で2つ
の部材を固定することができる機能性流体を利用した位
置固定装置を提供する。 【解決手段】 可動台2と可動台2に摺動自在に設けら
れる固定台3との間に設けられるMR流体1と、前記固
定台3を介してMR流体1に対して磁場を発生させる電
磁石7と、を備え、電磁石7により磁場を発生させて、
磁力により可動台2と固定台3との相対位置を固定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、摺動自在に設けら
れた2部材間の相対位置を機能性流体を用いて固定する
機能性流体を利用した位置固定装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、摺動自在に設けられた対向する2
部材を固定する方法としては、機械的、磁気的な力を用
いた摩擦力等により、直接可動部材に圧力を加えて固定
する方法が一般的である。
【0003】そして、このような場合には、対象部材を
吸引したり押付ける為に、負荷剛性の大きい軸受を必要
としている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ような固定方法では、直接圧力を加えたりできないもの
(例えば、磁性流体ガイド等)、ストッパーを起動した
場合に位置を変えたくないものには使用できないという
問題があった。
【0005】特に、基板上に半導体素子を接合するチッ
プボンダやワイヤの軸合わせ装置等のように、低摺動で
且つ高精度位置決めが必要な分野においては、任意の位
置で固定する方法に課題がある。
【0006】すなわち、摺動抵抗を小さくして任意の位
置に移動させることはできるが、その位置で固定させよ
うとすると、固定の際の吸引又は押付けの為に位置ずれ
を起こしてしまう。一方、固定の際に位置ずれを起こさ
ないように軸受の負荷剛性を上げようとすると、摺動抵
抗が大きくなってしまう。
【0007】図4(a)は、磁性流体により摺動自在に
移動可能な2部材を示す図であり、同図(b)は、同図
(a)における2部材を固定させた状態を示す図であ
る。
【0008】これは、固定台103上を可動台102に
取り付けられた磁石105と、磁石105の磁束により
保持される磁性流体106と、により構成される摺動部
により、固定台103と可動台102とを摺動自在にし
ている。
【0009】図4に示すように、可動台102と固定台
103との間に磁性流体106を介在させることによ
り、低摺動とすることはできる。しかし、固定台103
に対して可動台102を固定させるために、電磁石10
7に通電することにより可動台102を引き付けて固定
しようとすると、図4(b)に示すように、可動台10
2は磁性流体106を押しのけるようにして電磁石10
7に引き付けられるため、鉛直方向に変位して位置ずれ
を起こしてしまう。
【0010】本発明は上記の従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、位置
ずれを起こすことなく所定の位置で2つの部材を固定す
ることができる機能性流体を利用した位置固定装置を提
供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、磁性材で構成される一方の部材
と、該一方の部材と摺動自在に設けられる他方の部材と
の間の相対位置を固定する機能性流体を利用した位置固
定装置であって、前記一方及び他方の部材間に設けられ
る機能性流体と、前記他方の部材を介して前記機能性流
体に対して磁場を発生させる磁場発生手段と、を備え、
前記磁場発生手段により磁場を発生させて、磁力により
前記一方の部材と前記他方の部材との相対位置を固定す
ることを特徴とする。
【0012】磁場発生手段により磁場が発生すると、機
能性流体中の微粒子各々が磁化されて磁界方向に鎖状の
クラスタを形成する。すなわち、微粒子各々が磁石とな
るクラスタ構造を形成するようになる。したがって、機
能性流体は、外部磁場により、粘性が増大するととも
に、磁石として機能するようになる。
【0013】そして、機能性流体中の磁性微粒子の移動
でクラスタ構造を形成するため、機能性流体自体は外形
を変えることなく、磁石として機能し、一方の部材と他
方の部材との相対位置を固定する。
【0014】前記磁場発生手段が作動した場合には、該
磁場発生手段により発生された磁場により、前記機能性
流体の粘性が増大するとともに、前記機能性流体と前記
一方の部材とを介して磁気回路が形成されることも好適
である。
【0015】前記一方又は他方の部材に設けられて対向
面と隙間を形成する磁力発生手段と、該磁力発生手段に
より発生された磁束により該隙間に保持される磁性流体
と、を有し、前記一方及び他方の部材を摺動自在に支持
する軸受を備えることも好適である。
【0016】前記磁場発生手段は、電磁石を備えること
も好適である。
【0017】前記磁場発生手段は、永久磁石を備えるこ
とも好適である。
【0018】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される
装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきもので
あり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣
旨のものではない。
【0019】図1は、本発明の実施の形態に係る機能性
流体を利用した位置固定装置を示す模式図である。図2
は、本実施の形態に係る機能性流体を利用した位置固定
装置において形成される磁気回路を示す模式図である。
図3は、図2のA部すなわち機能性流体の内部のクラス
タ構造を示す模式図であり、(a)は電磁石OFF時、
(b)は電磁石ON時を示している。
【0020】本実施の形態に係る機能性流体を利用した
位置固定装置10は、他方の部材としての固定台3に対
して、固定台3上に低摺動部4を介して設けられた、一
方の部材として磁性材で構成される可動台2を、任意の
位置で固定するものであり、例えば、半導体装置製造時
の構成部品の位置合わせや、光学部品を組み立てる際の
光学要素の調整・位置合わせに好適に適用される。な
お、以下に説明する実施の形態では、低摺動部4に、磁
性流体を利用した流体軸受を適用した例について説明す
るが、固定台3上に可動台2を低摺動で保持するもので
あればこれに限らず、例えば、空気軸受であってもよ
い。
【0021】図1に示すように、固定台3上には、可動
台2が、低摺動部4により摺動自在に設けられている。
【0022】また、低摺動部4は、可動台2の両端に設
けられた磁力発生手段としての永久磁石5と、永久磁石
5の固定台3側表面に設けられた磁性流体6と、から構
成されている。
【0023】永久磁石5は、可動台2が摺動する固定台
3の表面に対して略直交する方向に異極が配されてお
り、永久磁石5の固定台3側に磁性流体6が固定台3に
接触するように設けられている。
【0024】低摺動部4においては、永久磁石5が磁性
流体6を引き付ける力に相当する分の反発力を生じるこ
ととなり、すなわち、磁性流体6が接触する対向面であ
る固定台3から浮く方向に力が発生することとなり、こ
の磁気浮揚力によりクリアランスの維持や摺動抵抗の低
減といった軸受機能を発揮させている。
【0025】これにより、可動台2は、固定台3上を低
摺動状態で自在に移動可能となる。
【0026】そして、本実施の形態の特徴的な構成とし
て、固定台3と可動台2との間には、機能性流体として
MR流体(Magneto−Rheological
Fluid:磁気粘性流体)1が設けられている。
【0027】MR流体は、外部磁場によりレオロジー特
性を変化させることが可能な機能性流体である。
【0028】MR流体に外部から磁場が与えられると、
微粒子各々が磁化されて磁界方向に鎖状のクラスタを形
成し、クラスタのもつ張力が降伏応力の変化に対応し、
このクラスタ形成が流体の流動抵抗となることにより粘
度が上昇するとされている。
【0029】そして、固定台3の下側、すなわち、可動
台2及びMR流体1とは反対側であって、MR流体1に
略相当する位置には、磁場を発生させる磁場発生手段と
して電磁石7が設けられている。
【0030】電磁石7は、図においては、E型コア8と
コイル9とを備えた構成としているが、これに限らず、
例えばI型コアとコイルとを備えた構成としてもよい。
【0031】また、磁場発生手段としては、電磁石に限
らず、永久磁石を用い、永久磁石をモータやソレノイド
等のアクチュエータにより移動させてMR流体に対して
磁場を発生させてもよい。
【0032】以上のように構成することにより、電磁石
7に通電されていない場合には、低摺動部4により摺動
抵抗が小さい状態で、固定台3に対して可動台2を摺動
自在に移動させることができる。
【0033】このとき、MR流体1の内部では、図3
(a)に示すように、MR流体中の微粒子は散乱してお
り、MR流体1は粘性の小さい状態となっている。
【0034】そして、固定台3に対して可動台2を所定
の位置に移動させた後、電磁石7に通電することによ
り、MR流体1は、MR流体中の微粒子各々が磁化され
て磁界方向に鎖状のクラスタを形成する。すなわち、図
3(b)に示すように、微粒子各々が磁石となるクラス
タ構造を形成するようになる。
【0035】したがって、MR流体1は、電磁石7の通
電状態においては、外部磁場により、粘性が増大すると
ともに、磁石として機能するようになる。
【0036】ここで、可動台2と固定台3との間に介在
しているMR流体1は、電磁石7に通電された場合に、
MR流体中の磁性微粒子の移動でクラスタ構造を形成す
るため、MR流体自体は外形を変えることなく、磁石と
して機能するようになるものである。
【0037】そして、可動台2は磁性体で構成されてい
るため、図2に示すように、電磁石7,MR流体1と可
動台2とを介する磁気回路11が形成されるようにな
る。
【0038】この磁気回路11により、可動台2は固定
台3に磁気的に固定される。
【0039】このように、可動台2と固定台3との間に
MR流体1を介在させて、このMR流体1に電磁石7に
より磁場を与えることにより、MR流体1は外形を変え
ることなく磁石として機能するので、通電により磁気的
に、可動台2と固定台3との位置ずれを起こすことなく
可動台2を固定台3に固定させることが可能となる。
【0040】なお、本実施の形態においては、他方の部
材としての固定台3側に電磁石7を設けているが、他方
の部材を可動台2とし一方の部材を固定台3としてもよ
く、この場合には可動台2側に磁場発生手段が設けられ
ることとなる。
【0041】また、機能性流体として、MR流体を用い
たが、電場にも磁場にも応答するEMR流体を適用する
ことも可能である。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一方の部材と他方の部材との間に機能性流体を介在させ
て、この機能性流体に磁場発生手段により磁場を与える
ことにより、機能性流体は外形を変えることなく磁石と
して機能させることができ、磁気的に、一方の部材と他
方の部材との位置ずれを起こすことなく、一方の部材と
他方の部材とを固定させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る機能性流体を利用し
た位置固定装置を示す模式図である。
【図2】実施の形態に係る機能性流体を利用した位置固
定装置において形成される磁気回路を示す模式図であ
る。
【図3】機能性流体の内部のクラスタ構造を示す模式図
であり、(a)は電磁石OFF時、(b)は電磁石ON
時を示している。
【図4】従来技術に係り、(a)は磁性流体で2部材を
摺動自在とした状態を示す模式図であり、(b)は
(a)において電磁石をONとした状態を示す模式図で
ある。
【符号の説明】
1 MR流体 2 可動台 3 固定台 4 低摺動部 5 永久磁石 6 磁性流体 7 電磁石 8 E型コア 9 コイル 10 位置固定装置 11 磁気回路
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成13年9月12日(2001.9.1
2)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項3
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】これは、固定台103上を可動台102に
取り付けられた磁石105と、磁石105の磁場により
保持される磁性流体106と、により構成される摺動部
により、固定台103と可動台102とを摺動自在にし
ている。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正内容】
【0015】前記一方又は他方の部材に設けられて対向
面と隙間を形成する軸受部磁場発生手段と、該軸受部磁
発生手段により発生された磁場により該隙間に保持さ
れる磁性流体と、を有し、前記一方及び他方の部材を摺
動自在に支持する軸受を備えることも好適である。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0022
【補正方法】変更
【補正内容】
【0022】また、低摺動部4は、可動台2の両端に設
けられた軸受部磁場発生手段としての永久磁石5と、永
久磁石5の固定台3側表面に設けられた磁性流体6と、
から構成されている。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁性材で構成される一方の部材と、該一方
    の部材と摺動自在に設けられる他方の部材との間の相対
    位置を固定する位置固定装置であって、 前記一方及び他方の部材間に設けられる機能性流体と、 前記他方の部材を介して前記機能性流体に対して磁場を
    発生させる磁場発生手段と、 を備え、 前記磁場発生手段により磁場を発生させて、磁力により
    前記一方の部材と前記他方の部材との相対位置を固定す
    ることを特徴とする機能性流体を利用した位置固定装
    置。
  2. 【請求項2】前記磁場発生手段が作動した場合には、該
    磁場発生手段により発生された磁場により、前記機能性
    流体の粘性が増大するとともに、前記機能性流体と前記
    一方の部材とを介して磁気回路が形成されることを特徴
    とする請求項1に記載の機能性流体を利用した位置固定
    装置。
  3. 【請求項3】前記一方又は他方の部材に設けられて対向
    面と隙間を形成する磁力発生手段と、該磁力発生手段に
    より発生された磁束により該隙間に保持される磁性流体
    と、を有し、前記一方及び他方の部材を摺動自在に支持
    する軸受を備えることを特徴とする請求項1又は2に記
    載の機能性流体を利用した位置固定装置。
  4. 【請求項4】前記磁場発生手段は、電磁石を備えること
    を特徴とする請求項1,2又は3に記載の機能性流体を
    利用した位置固定装置。
  5. 【請求項5】前記磁場発生手段は、永久磁石を備えるこ
    とを特徴とする請求項1,2又は3に記載の機能性流体
    を利用した位置固定装置。
JP2001228539A 2001-07-27 2001-07-27 機能性流体を利用した位置固定装置 Withdrawn JP2003045715A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001228539A JP2003045715A (ja) 2001-07-27 2001-07-27 機能性流体を利用した位置固定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001228539A JP2003045715A (ja) 2001-07-27 2001-07-27 機能性流体を利用した位置固定装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003045715A true JP2003045715A (ja) 2003-02-14

Family

ID=19061034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001228539A Withdrawn JP2003045715A (ja) 2001-07-27 2001-07-27 機能性流体を利用した位置固定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003045715A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007199583A (ja) * 2006-01-30 2007-08-09 Pentax Corp ステージ装置
KR101679242B1 (ko) 2015-07-01 2016-11-24 인하대학교 산학협력단 Mr 유체를 이용한 형상 변형 장치
JP2017167604A (ja) * 2016-03-14 2017-09-21 アルプス電気株式会社 入力装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007199583A (ja) * 2006-01-30 2007-08-09 Pentax Corp ステージ装置
JP4714594B2 (ja) * 2006-01-30 2011-06-29 Hoya株式会社 ステージ装置
KR101679242B1 (ko) 2015-07-01 2016-11-24 인하대학교 산학협력단 Mr 유체를 이용한 형상 변형 장치
JP2017167604A (ja) * 2016-03-14 2017-09-21 アルプス電気株式会社 入力装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3483452B2 (ja) ステージ装置および露光装置、ならびにデバイス製造方法
KR101900955B1 (ko) 중력을 보상하는 수직 액츄에이터 구동장치
TW526629B (en) Magnet movable electromagnetic actuator
US5327060A (en) Positioning device using Lorentz forces
JP2001230305A (ja) 支持装置
US6242994B1 (en) Apparatus to reduce push back time in solenoid valves
JP6469325B1 (ja) 電磁アクチュエータおよび油圧調整機構
JPS6181609A (ja) 電磁石用サージ電圧抑制装置
JP2003045715A (ja) 機能性流体を利用した位置固定装置
JP2000058319A (ja) アクチュエータ
JPH0583924A (ja) リニアモータ
JPWO2004114285A1 (ja) スピンスタンド
JP3729430B2 (ja) 静圧ステージ及び走査型露光装置
JPH02212685A (ja) 2位置電磁弁
EP4047250B1 (en) Magnetic z-actuator and wafer holder comprising such actuator
JP3797670B2 (ja) 静圧ステージ及び走査型露光装置
JPS6336502A (ja) 電磁アクチエ−タ
JP2001280531A (ja) 電磁弁装置
JP2011077141A (ja) 電磁石装置、およびこれを用いた電磁リレー
JP2562343Y2 (ja) チャッキング用アクチュエータ
JP2000209834A (ja) ボイスコイル形リニアモ―タ
JP2023167540A (ja) ソレノイド
JP4040497B2 (ja) レンズ駆動装置の位置調整装置および位置調整方法
JP2004063825A (ja) ソレノイド
JP2023504526A (ja) 電磁グリッパ

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20081007