JP2609998B2 - 光アクチュエータ装置 - Google Patents
光アクチュエータ装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は光アクチュエータ装置
に関し、さらに詳細にいえば、狭領域での機械的動作が
要求されるマイクロマシン技術への適用に好適な光アク
チュエータ装置に関する。
に関し、さらに詳細にいえば、狭領域での機械的動作が
要求されるマイクロマシン技術への適用に好適な光アク
チュエータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、医療用、または航空機エンジ
ン、原子力発電所の点検、補修用等の用途に適用され、
しかも極めて限られた狭小な空間内において機能的な機
械的動作を確実に行なわせるための、いわゆるマイクロ
マシン装置の採用が検討されている。ところで、機能的
な機械的動作を確実に行なわせるための装置としてはア
クチュエータ装置が最も広く採用されている。そして、
アクチュエータ装置としては、モータ等の駆動源に対し
て、ボールスクリュー等の駆動力伝達機構を介して駆動
片を連結する構成が採用される。特に、駆動源として
は、極めて限られた狭小な空間からかなり離れた場所で
簡単にかつ正確に制御できることが好ましいので、電気
エネルギーで動作されるモータが最も一般的に採用され
る。
ン、原子力発電所の点検、補修用等の用途に適用され、
しかも極めて限られた狭小な空間内において機能的な機
械的動作を確実に行なわせるための、いわゆるマイクロ
マシン装置の採用が検討されている。ところで、機能的
な機械的動作を確実に行なわせるための装置としてはア
クチュエータ装置が最も広く採用されている。そして、
アクチュエータ装置としては、モータ等の駆動源に対し
て、ボールスクリュー等の駆動力伝達機構を介して駆動
片を連結する構成が採用される。特に、駆動源として
は、極めて限られた狭小な空間からかなり離れた場所で
簡単にかつ正確に制御できることが好ましいので、電気
エネルギーで動作されるモータが最も一般的に採用され
る。
【０００３】したがって、駆動源、駆動力伝達機構およ
び駆動片をコンパクトに一体化した状態で狭小な空間に
導入し、駆動源と外部の遠隔制御装置との間を電源ケー
ブルで接続しておき、遠隔制御装置によって電源のＯＮ
−ＯＦＦ制御等を行なうことにより所望の動作を行なわ
せることができる。
び駆動片をコンパクトに一体化した状態で狭小な空間に
導入し、駆動源と外部の遠隔制御装置との間を電源ケー
ブルで接続しておき、遠隔制御装置によって電源のＯＮ
−ＯＦＦ制御等を行なうことにより所望の動作を行なわ
せることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のアクチ
ュエータ装置を組込んでマイクロマシン装置を作製する
に当っては、一般的にマイクロマシン装置全体としての
寸法が、作業領域としての狭小な空間のサイズによって
限定されてしまうので、このサイズよりも十分に小さい
サイズのアクチュエータ装置を採用しなければならな
い。特に、人体の血管等の内部に導入されるようなマイ
クロマシン装置の場合には、アクチュエータ装置のサイ
ズを著しく小さくしなければならない。したがって、ア
クチュエータ装置を構成する多数の構成部品を作製する
ための装置の精度を例えばミクロンオーダー、サブミク
ロンオーダーに設定しなければならなくなってしまう。
また、全ての構成部品がミクロンオーダー、サブミクロ
ンオーダーで作製された場合には、これら全ての構成部
品を組立てるに当って、作製時と同程度の組立て精度が
要求されることになってしまう。したがって、作製、組
立てに関しては、マイクロマシン装置の小形化に伴なっ
て作業性が著しく低下するのみならず、コストが著しく
高くなってしまう。
ュエータ装置を組込んでマイクロマシン装置を作製する
に当っては、一般的にマイクロマシン装置全体としての
寸法が、作業領域としての狭小な空間のサイズによって
限定されてしまうので、このサイズよりも十分に小さい
サイズのアクチュエータ装置を採用しなければならな
い。特に、人体の血管等の内部に導入されるようなマイ
クロマシン装置の場合には、アクチュエータ装置のサイ
ズを著しく小さくしなければならない。したがって、ア
クチュエータ装置を構成する多数の構成部品を作製する
ための装置の精度を例えばミクロンオーダー、サブミク
ロンオーダーに設定しなければならなくなってしまう。
また、全ての構成部品がミクロンオーダー、サブミクロ
ンオーダーで作製された場合には、これら全ての構成部
品を組立てるに当って、作製時と同程度の組立て精度が
要求されることになってしまう。したがって、作製、組
立てに関しては、マイクロマシン装置の小形化に伴なっ
て作業性が著しく低下するのみならず、コストが著しく
高くなってしまう。
【０００５】このような現状下において、作業領域が比
較的広い場合には特に問題にはならないのであるが、作
業領域が著しく狭小である場合には、上述の作製精度お
よび組立て精度を満足するアクチュエータ装置を得るこ
とが殆ど困難であり、この結果、アクチュエータ装置を
組込んだマイクロマシン装置を適用可能な作業領域のサ
イズを狭小側に余り拡張することができない。
較的広い場合には特に問題にはならないのであるが、作
業領域が著しく狭小である場合には、上述の作製精度お
よび組立て精度を満足するアクチュエータ装置を得るこ
とが殆ど困難であり、この結果、アクチュエータ装置を
組込んだマイクロマシン装置を適用可能な作業領域のサ
イズを狭小側に余り拡張することができない。
【０００６】このような問題点を考慮して、本願特許出
願人は、一端が光源と光学的に結合された光ファイバの
他端部に筒体を被着し、筒体の遊端部から突出するピス
トンを設け、光ファイバの他端面、筒体の内面およびピ
ストンの基端面とで形成される空間に光吸収性流体を収
容した構成の光アクチュエータ装置を提案している（特
開平５−１７０５号公報参照）。ここで、光ファイバに
筒体を被着するためにエポキシ樹脂からなる接着剤を用
いている。
願人は、一端が光源と光学的に結合された光ファイバの
他端部に筒体を被着し、筒体の遊端部から突出するピス
トンを設け、光ファイバの他端面、筒体の内面およびピ
ストンの基端面とで形成される空間に光吸収性流体を収
容した構成の光アクチュエータ装置を提案している（特
開平５−１７０５号公報参照）。ここで、光ファイバに
筒体を被着するためにエポキシ樹脂からなる接着剤を用
いている。
【０００７】しかし、この構成の光アクチュエータ装置
においては、光源からの光を光ファイバを通して光吸収
性流体に導いて光吸収性流体を膨脹させる場合に、筒体
内の光吸収性流体が高圧、高温状態になり、エポキシ樹
脂からなる接着剤を酸化させ、劣化させ、または軟化さ
せるので、光ファイバと筒体との接合が不完全になり、
光吸収性流体が漏出してしまう可能性がある。また、例
えば、光吸収性流体の種類を変更して用途に合せて適切
な変位を実現できる光アクチュエータ装置を得るような
場合には、接着剤を完全に除去してから光ファイバと筒
体とを互いに取外さなければならず、作業性が悪い。
においては、光源からの光を光ファイバを通して光吸収
性流体に導いて光吸収性流体を膨脹させる場合に、筒体
内の光吸収性流体が高圧、高温状態になり、エポキシ樹
脂からなる接着剤を酸化させ、劣化させ、または軟化さ
せるので、光ファイバと筒体との接合が不完全になり、
光吸収性流体が漏出してしまう可能性がある。また、例
えば、光吸収性流体の種類を変更して用途に合せて適切
な変位を実現できる光アクチュエータ装置を得るような
場合には、接着剤を完全に除去してから光ファイバと筒
体とを互いに取外さなければならず、作業性が悪い。
【０００８】また、接着剤を用いることなく気密または
液密を保持し、しかも筒体どうしの確実な連結を達成す
るための構成として、図３に示すように、フランジ部を
形成してなる一方の筒体の端部に他方の筒体の端部を当
接させ、この状態で他方の筒体にリング状のシール部材
を設け、さらに上記フランジ部と対応するフランジ部材
を設け、シール部材を挟圧するように、ボルトナット機
構等によりフランジ部とフランジ部材とを連結する構成
が知られている。
液密を保持し、しかも筒体どうしの確実な連結を達成す
るための構成として、図３に示すように、フランジ部を
形成してなる一方の筒体の端部に他方の筒体の端部を当
接させ、この状態で他方の筒体にリング状のシール部材
を設け、さらに上記フランジ部と対応するフランジ部材
を設け、シール部材を挟圧するように、ボルトナット機
構等によりフランジ部とフランジ部材とを連結する構成
が知られている。
【０００９】しかし、この構成を光アクチュエータ装置
に適用すると、フランジ部、フランジ部材により連結部
分の外径が著しく大きくなってしまい、光アクチュエー
タ装置を適用可能な作業領域のサイズを狭小側に余り拡
張することができない。
に適用すると、フランジ部、フランジ部材により連結部
分の外径が著しく大きくなってしまい、光アクチュエー
タ装置を適用可能な作業領域のサイズを狭小側に余り拡
張することができない。
【００１０】
【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、マイクロマシン装置の構成を簡単化する
ことができるとともに、簡単に小形化を達成することが
でき、しかも光吸収性流体の漏出を未然に防止すること
ができる光アクチュエータ装置を提供することを目的と
している。
たものであり、マイクロマシン装置の構成を簡単化する
ことができるとともに、簡単に小形化を達成することが
でき、しかも光吸収性流体の漏出を未然に防止すること
ができる光アクチュエータ装置を提供することを目的と
している。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの、請求項１の光アクチュエータ装置は、一端が光源
に対して光学的に結合された光ファイバの他端部に筒体
が設けられてあり、光ファイバと筒体との連結部にシー
ル部材を介在させた状態で形状記憶合金からなる筒状連
結部材により光ファイバと筒体とを一体的に連結してあ
り、筒体内において軸方向に移動自在な駆動片が筒体内
に挿通されてあり、光ファイバの他端面と筒体の内面と
駆動片とで形成される空間内に光吸収性流体が収容され
てある。
めの、請求項１の光アクチュエータ装置は、一端が光源
に対して光学的に結合された光ファイバの他端部に筒体
が設けられてあり、光ファイバと筒体との連結部にシー
ル部材を介在させた状態で形状記憶合金からなる筒状連
結部材により光ファイバと筒体とを一体的に連結してあ
り、筒体内において軸方向に移動自在な駆動片が筒体内
に挿通されてあり、光ファイバの他端面と筒体の内面と
駆動片とで形成される空間内に光吸収性流体が収容され
てある。
【００１２】請求項２の光アクチュエータ装置は、シー
ル部材としてリング状のものを採用し、このシール部材
が光ファイバの外周面および筒体の端面に係合する状態
で筒状連結部材により位置決めされたものである。請求
項３の光アクチュエータ装置は、シール部材としてリン
グ状のものを採用し、このシール部材が光ファイバの端
面の外周部および筒体の端面に係合する状態で筒状連結
部材の中央部により位置決めされたものである。
ル部材としてリング状のものを採用し、このシール部材
が光ファイバの外周面および筒体の端面に係合する状態
で筒状連結部材により位置決めされたものである。請求
項３の光アクチュエータ装置は、シール部材としてリン
グ状のものを採用し、このシール部材が光ファイバの端
面の外周部および筒体の端面に係合する状態で筒状連結
部材の中央部により位置決めされたものである。
【００１３】
【作用】請求項１の光アクチュエータ装置であれば、一
端が光源に対して光学的に結合された光ファイバの他端
部に筒体が設けられてあり、光ファイバと筒体との連結
部にシール部材を介在させた状態で形状記憶合金からな
る筒状連結部材により光ファイバと筒体とを一体的に連
結してあり、筒体内において軸方向に移動自在な駆動片
が筒体内に挿通されてあり、光ファイバの他端面と筒体
の内面と駆動片とで形成される空間内に光吸収性流体が
収容されてあるので、光源から出射される光が光ファイ
バを導波して筒体内に導入された場合に、光吸収性流体
が光を吸収して膨脹する。そして、光吸収性流体の膨脹
により駆動片に圧力および膨脹の程度に対応する変位が
与えられる。したがって、駆動片を移動させることがで
きる。また、光吸収性流体が光を吸収して膨脹する場合
には、光吸収性流体が高圧、高温状態になるが、光ファ
イバと筒体との連結部には、接着剤ではなくシール部材
が存在し、この状態で形状記憶合金からなる筒状連結部
材により光ファイバと筒体とが一体的に連結されている
ので、上記高圧、高温状態に拘らず光吸収性流体の漏出
を未然に防止することができる。もちろん、形状記憶合
金の温度変化に起因する変形により光ファイバと筒体と
の一体化を達成するのであるから、外径の増加を大幅に
抑制することができる。また、光ファイバと筒体との連
結を解除する場合には、形状記憶合金の温度を変化させ
て形状を変化させることにより簡単に連結を解除するこ
とができ、光吸収性流体の変更等を簡単に行なうことが
できる。
端が光源に対して光学的に結合された光ファイバの他端
部に筒体が設けられてあり、光ファイバと筒体との連結
部にシール部材を介在させた状態で形状記憶合金からな
る筒状連結部材により光ファイバと筒体とを一体的に連
結してあり、筒体内において軸方向に移動自在な駆動片
が筒体内に挿通されてあり、光ファイバの他端面と筒体
の内面と駆動片とで形成される空間内に光吸収性流体が
収容されてあるので、光源から出射される光が光ファイ
バを導波して筒体内に導入された場合に、光吸収性流体
が光を吸収して膨脹する。そして、光吸収性流体の膨脹
により駆動片に圧力および膨脹の程度に対応する変位が
与えられる。したがって、駆動片を移動させることがで
きる。また、光吸収性流体が光を吸収して膨脹する場合
には、光吸収性流体が高圧、高温状態になるが、光ファ
イバと筒体との連結部には、接着剤ではなくシール部材
が存在し、この状態で形状記憶合金からなる筒状連結部
材により光ファイバと筒体とが一体的に連結されている
ので、上記高圧、高温状態に拘らず光吸収性流体の漏出
を未然に防止することができる。もちろん、形状記憶合
金の温度変化に起因する変形により光ファイバと筒体と
の一体化を達成するのであるから、外径の増加を大幅に
抑制することができる。また、光ファイバと筒体との連
結を解除する場合には、形状記憶合金の温度を変化させ
て形状を変化させることにより簡単に連結を解除するこ
とができ、光吸収性流体の変更等を簡単に行なうことが
できる。
【００１４】請求項２の光アクチュエータ装置であれ
ば、シール部材としてリング状のものを採用し、このシ
ール部材が光ファイバの外周面および筒体の端面に係合
する状態で筒状連結部材により位置決めされているの
で、請求項１と同様の作用を達成することができる。請
求項３の光アクチュエータ装置は、シール部材としてリ
ング状のものを採用し、このシール部材が光ファイバの
端面の外周部および筒体の端面に係合する状態で筒状連
結部材の中央部により位置決めされているので、外径の
増加を一層抑制することができるほか、請求項１と同様
の作用を達成することができる。
ば、シール部材としてリング状のものを採用し、このシ
ール部材が光ファイバの外周面および筒体の端面に係合
する状態で筒状連結部材により位置決めされているの
で、請求項１と同様の作用を達成することができる。請
求項３の光アクチュエータ装置は、シール部材としてリ
ング状のものを採用し、このシール部材が光ファイバの
端面の外周部および筒体の端面に係合する状態で筒状連
結部材の中央部により位置決めされているので、外径の
増加を一層抑制することができるほか、請求項１と同様
の作用を達成することができる。
【００１５】
【実施例】以下、実施例を示す添付図面によって詳細に
説明する。図１はこの発明の光アクチュエータ装置の一
実施例を示す概略中央縦断面図であり、一端が光源１と
光学的に結合された光ファイバ２の他端部（出射端部）
に筒体３が装着されてあり、しかも、筒体３の内部に、
図示しない駆動機構に対して駆動力を与えるための駆動
片４が軸方向移動自在に収容されてある。そして、上記
筒体３の内部に光吸収性流体６が収容されている。ま
た、上記光ファイバ２の出射端部を筒体３の端部に僅か
に侵入させた状態で、光ファイバ２の外周面および筒体
３の端面に接触するようにＯリング、Ｘリング、Ｃリン
グ等からなるリング状のシール部材５ａが設けられ、さ
らに、筒体３の端部およびシール部材５ａを含む所定範
囲を包囲し、形状変化により光ファイバ２の外周面、筒
体３の外周面に強圧接される、形状記憶合金からなる筒
状連結部材５ｂが設けられている。また、駆動片４によ
り駆動されて所定の動作を行なう動作部は図示を省略し
てある。尚、４ａは、光源１が点灯されていない場合に
駆動片４を復動させるための復元部材である。
説明する。図１はこの発明の光アクチュエータ装置の一
実施例を示す概略中央縦断面図であり、一端が光源１と
光学的に結合された光ファイバ２の他端部（出射端部）
に筒体３が装着されてあり、しかも、筒体３の内部に、
図示しない駆動機構に対して駆動力を与えるための駆動
片４が軸方向移動自在に収容されてある。そして、上記
筒体３の内部に光吸収性流体６が収容されている。ま
た、上記光ファイバ２の出射端部を筒体３の端部に僅か
に侵入させた状態で、光ファイバ２の外周面および筒体
３の端面に接触するようにＯリング、Ｘリング、Ｃリン
グ等からなるリング状のシール部材５ａが設けられ、さ
らに、筒体３の端部およびシール部材５ａを含む所定範
囲を包囲し、形状変化により光ファイバ２の外周面、筒
体３の外周面に強圧接される、形状記憶合金からなる筒
状連結部材５ｂが設けられている。また、駆動片４によ
り駆動されて所定の動作を行なう動作部は図示を省略し
てある。尚、４ａは、光源１が点灯されていない場合に
駆動片４を復動させるための復元部材である。
【００１６】上記光源１としては種々のもの、例えば、
ＹＡＧレーザ、Ａｒレーザ、Ｈｅ−Ｎｅレーザ、Ｎｄ−
ＹＡＧレーザ、Ｈｏ−ＹＡＧレーザ、半導体レーザ等が
採用可能であるが、光吸収性流体６による吸収効率が高
い波長の光を出射するものを選択することが好ましい。
上記光ファイバ２としては種々のもの、例えば、ガラス
系光ファイバ、プラスチック系光ファイバ等が採用可能
であるが、純石英コアを有するマルチモードタイプの光
ファイバを採用することが好ましく、光源１からの出射
光を高効率で導波させることができる。
ＹＡＧレーザ、Ａｒレーザ、Ｈｅ−Ｎｅレーザ、Ｎｄ−
ＹＡＧレーザ、Ｈｏ−ＹＡＧレーザ、半導体レーザ等が
採用可能であるが、光吸収性流体６による吸収効率が高
い波長の光を出射するものを選択することが好ましい。
上記光ファイバ２としては種々のもの、例えば、ガラス
系光ファイバ、プラスチック系光ファイバ等が採用可能
であるが、純石英コアを有するマルチモードタイプの光
ファイバを採用することが好ましく、光源１からの出射
光を高効率で導波させることができる。
【００１７】上記筒体３としては種々の材質からなるも
の、例えば、プラスチックからなるもの、金属からなる
もの等が採用可能であり、光吸収性流体６の膨脹によっ
ても容易には変形しない程度の剛性を有していることが
好ましいので、例えば、薄肉のＳＵＳからなる筒体が採
用される。また、必要に応じて駆動片４の抜けを防止す
るためのストッパ機構が設けられる。
の、例えば、プラスチックからなるもの、金属からなる
もの等が採用可能であり、光吸収性流体６の膨脹によっ
ても容易には変形しない程度の剛性を有していることが
好ましいので、例えば、薄肉のＳＵＳからなる筒体が採
用される。また、必要に応じて駆動片４の抜けを防止す
るためのストッパ機構が設けられる。
【００１８】上記駆動片４としては、軽量で、かつある
程度の圧縮剛性を有する材質からなるものを採用するこ
とが好ましく、光吸収性流体６側の端部にフランジを形
成し、他の部分を小径の棒状に形成してあることが好ま
しい。また、上記材質は、合成樹脂、金属等を適宜選択
することが可能である。上記形状記憶合金としては、使
用対象領域の温度特性、光吸収性流体の昇温の程度等を
考慮して適宜なものを採用すればよく、Ｔｉ・Ｎｉ系合
金、Ｔｉ・Ｎｉ・Ｃｕ系合金、Ｔｉ・Ｎｉ・Ｆｅ系合
金、Ｎｉ・Ａｌ系合金、Ａｇ・Ｃｄ系合金、Ａｕ・Ｃｄ
系合金、Ｃｕ・Ａｌ・Ｎｉ系合金、Ｃｕ・Ａｕ・Ｚｎ系
合金、Ｃｕ・Ｓｎ系合金、Ｃｕ・Ｚｎ系合金、Ｃｕ・Ｚ
ｎ・Ａｌ系合金、Ｉｎ・Ｔｌ系合金、Ｉｎ・Ｃｄ系合金
等が例示できる。
程度の圧縮剛性を有する材質からなるものを採用するこ
とが好ましく、光吸収性流体６側の端部にフランジを形
成し、他の部分を小径の棒状に形成してあることが好ま
しい。また、上記材質は、合成樹脂、金属等を適宜選択
することが可能である。上記形状記憶合金としては、使
用対象領域の温度特性、光吸収性流体の昇温の程度等を
考慮して適宜なものを採用すればよく、Ｔｉ・Ｎｉ系合
金、Ｔｉ・Ｎｉ・Ｃｕ系合金、Ｔｉ・Ｎｉ・Ｆｅ系合
金、Ｎｉ・Ａｌ系合金、Ａｇ・Ｃｄ系合金、Ａｕ・Ｃｄ
系合金、Ｃｕ・Ａｌ・Ｎｉ系合金、Ｃｕ・Ａｕ・Ｚｎ系
合金、Ｃｕ・Ｓｎ系合金、Ｃｕ・Ｚｎ系合金、Ｃｕ・Ｚ
ｎ・Ａｌ系合金、Ｉｎ・Ｔｌ系合金、Ｉｎ・Ｃｄ系合金
等が例示できる。
【００１９】上記光吸収性流体６としては、光の照射を
受けて体積が膨脹するものであれば種々の流体が採用可
能である。したがって、一般的に光吸収性流体として認
識されている、短時間の光の照射で大きな熱膨脹が得ら
れる流体のみならず、一般的に光吸収性流体として認識
される程度の熱膨脹が認められない流体であってもこの
発明における光吸収性流体６として採用可能である。し
たがって、各種気体、液体のみならず空気も光吸収性流
体として採用可能である。また、安全性を考慮する場合
には、光吸収性流体として水、アルコール等を採用する
ことが好ましい。但し、光源１から出射される光の波長
に対する吸収率が高い流体を採用することが好ましく、
短時間の光照射で駆動片４を十分に長い距離だけ移動さ
せることができる。即ち、十分に大きな駆動力を与える
ことができる。具体的には、励起光波長が２．１μｍの
Ｈｏ−ＹＡＧレーザを光源１として採用した場合には、
上記波長に対する吸収効率が高い水を光吸収性流体６と
して採用することが好ましい。また、任意の光源１、任
意の光吸収性流体６が採用された場合に、カーボン粉末
等、高い光吸収性を示す粉末を混入することが好まし
く、この場合において混入される粉末の色を黒色に設定
することが最も好ましい。さらに、光吸収性流体６が収
容される空間のサイズ（内径および長さ）は、光ファイ
バ２の外径、必要とする駆動片５の押圧力等に基づいて
適宜設定されることになるが、例えば、内径が７５０μ
ｍ程度、長さが１〜１００ｍｍ程度に設定される。
受けて体積が膨脹するものであれば種々の流体が採用可
能である。したがって、一般的に光吸収性流体として認
識されている、短時間の光の照射で大きな熱膨脹が得ら
れる流体のみならず、一般的に光吸収性流体として認識
される程度の熱膨脹が認められない流体であってもこの
発明における光吸収性流体６として採用可能である。し
たがって、各種気体、液体のみならず空気も光吸収性流
体として採用可能である。また、安全性を考慮する場合
には、光吸収性流体として水、アルコール等を採用する
ことが好ましい。但し、光源１から出射される光の波長
に対する吸収率が高い流体を採用することが好ましく、
短時間の光照射で駆動片４を十分に長い距離だけ移動さ
せることができる。即ち、十分に大きな駆動力を与える
ことができる。具体的には、励起光波長が２．１μｍの
Ｈｏ−ＹＡＧレーザを光源１として採用した場合には、
上記波長に対する吸収効率が高い水を光吸収性流体６と
して採用することが好ましい。また、任意の光源１、任
意の光吸収性流体６が採用された場合に、カーボン粉末
等、高い光吸収性を示す粉末を混入することが好まし
く、この場合において混入される粉末の色を黒色に設定
することが最も好ましい。さらに、光吸収性流体６が収
容される空間のサイズ（内径および長さ）は、光ファイ
バ２の外径、必要とする駆動片５の押圧力等に基づいて
適宜設定されることになるが、例えば、内径が７５０μ
ｍ程度、長さが１〜１００ｍｍ程度に設定される。
【００２０】上記復元部材４ａとしては、コイルばね、
エアばね、ゴム等からなる弾性体を採用することが可能
であるが、復元部材４ａを省略することも可能である。
上記の構成の光アクチュエータ装置の作用は次のとおり
である。所定の方法により筒体３および図示しない動作
部を作業対象領域に導いた状態において、光源１を点灯
させることにより、光源１から出射される光を光ファイ
バ２を通して筒体３内の光吸収性流体６に照射すること
ができる。光吸収性流体６は、光の照射を受けることに
より膨脹するのであるが、筒体３および光ファイバ２の
他端面においては膨脹が阻止されているので、膨脹に起
因する力が駆動片４のフランジ部に作用し、駆動片４を
光ファイバ２から離れる方向に移動させる。また、駆動
片４の移動量を制御するためには、光源１を連続的に点
灯させる場合には点灯継続時間（光源１を断続的に点灯
させる場合には点灯時間の割合）を制御することによ
り、駆動片４の移動量を正確に制御することができる。
上述のように、光ファイバ２を通して光を照射し、光吸
収性流体６を膨脹させる場合には、光吸収性流体６が高
圧、高温状態になるが、光ファイバ２と筒体３との連結
をシール部材５ａおよび形状記憶合金からなる筒状連結
部材５ｂの形状変化による挟圧状態により達成している
のであるから、高圧、高温状態に拘らず、光吸収性流体
６の漏出を未然に防止することができる。
エアばね、ゴム等からなる弾性体を採用することが可能
であるが、復元部材４ａを省略することも可能である。
上記の構成の光アクチュエータ装置の作用は次のとおり
である。所定の方法により筒体３および図示しない動作
部を作業対象領域に導いた状態において、光源１を点灯
させることにより、光源１から出射される光を光ファイ
バ２を通して筒体３内の光吸収性流体６に照射すること
ができる。光吸収性流体６は、光の照射を受けることに
より膨脹するのであるが、筒体３および光ファイバ２の
他端面においては膨脹が阻止されているので、膨脹に起
因する力が駆動片４のフランジ部に作用し、駆動片４を
光ファイバ２から離れる方向に移動させる。また、駆動
片４の移動量を制御するためには、光源１を連続的に点
灯させる場合には点灯継続時間（光源１を断続的に点灯
させる場合には点灯時間の割合）を制御することによ
り、駆動片４の移動量を正確に制御することができる。
上述のように、光ファイバ２を通して光を照射し、光吸
収性流体６を膨脹させる場合には、光吸収性流体６が高
圧、高温状態になるが、光ファイバ２と筒体３との連結
をシール部材５ａおよび形状記憶合金からなる筒状連結
部材５ｂの形状変化による挟圧状態により達成している
のであるから、高圧、高温状態に拘らず、光吸収性流体
６の漏出を未然に防止することができる。
【００２１】また、動作部による所定の動作を行なわせ
た後は、光源１を消灯させればよく、光吸収性流体が収
縮するので、駆動片４が元の位置まで復元される。さら
に、光アクチュエータ装置の特性を変更するために、光
吸収性流体６を交換する場合には、形状記憶合金からな
る筒状連結部材５ｂの温度を変化させ、形状を変化させ
て非挟圧状態にすればよく、光ファイバ２を簡単に筒体
３から抜き取ることができるので、光吸収性流体６を簡
単に交換することができる。もちろん、光吸収性流体６
を交換した後は、光ファイバ２を筒体３に挿入した状態
で、形状記憶合金からなる筒状連結部材５ｂの温度を変
化させ、形状を変化させて挟圧状態にすればよい。
た後は、光源１を消灯させればよく、光吸収性流体が収
縮するので、駆動片４が元の位置まで復元される。さら
に、光アクチュエータ装置の特性を変更するために、光
吸収性流体６を交換する場合には、形状記憶合金からな
る筒状連結部材５ｂの温度を変化させ、形状を変化させ
て非挟圧状態にすればよく、光ファイバ２を簡単に筒体
３から抜き取ることができるので、光吸収性流体６を簡
単に交換することができる。もちろん、光吸収性流体６
を交換した後は、光ファイバ２を筒体３に挿入した状態
で、形状記憶合金からなる筒状連結部材５ｂの温度を変
化させ、形状を変化させて挟圧状態にすればよい。
【００２２】尚、この発明は上記の実施例に限定される
ものではなく、例えば、図２に示すように、光ファイバ
２の端面の周縁部と筒体３の端部とをシール部材５ａを
介在させて対向させ、この部分を含む所定範囲を包囲す
るとともに、両端部においてそれぞれ光ファイバ２の外
周面、筒体３の外周面を挟圧する形状記憶合金からなる
筒状連結部材５ｂを用いて光ファイバ２と筒体３とを一
体的に連結することが可能であり、この場合には、シー
ル部材５ａの外径を光ファイバ２の外径とほぼ等しいサ
イズにまで小さくできるので、図１の実施例よりも小形
化することができる。また、形状記憶合金からなる筒状
連結部材５ｂとして長さが十分に長いものを採用すると
ともに、光ファイバ２側の端部においてエポキシ樹脂等
からなる接着剤を併用することが可能であり、この場合
には、接着剤の温度が余り上昇しないので、接着剤の劣
化を防止することができる。
ものではなく、例えば、図２に示すように、光ファイバ
２の端面の周縁部と筒体３の端部とをシール部材５ａを
介在させて対向させ、この部分を含む所定範囲を包囲す
るとともに、両端部においてそれぞれ光ファイバ２の外
周面、筒体３の外周面を挟圧する形状記憶合金からなる
筒状連結部材５ｂを用いて光ファイバ２と筒体３とを一
体的に連結することが可能であり、この場合には、シー
ル部材５ａの外径を光ファイバ２の外径とほぼ等しいサ
イズにまで小さくできるので、図１の実施例よりも小形
化することができる。また、形状記憶合金からなる筒状
連結部材５ｂとして長さが十分に長いものを採用すると
ともに、光ファイバ２側の端部においてエポキシ樹脂等
からなる接着剤を併用することが可能であり、この場合
には、接着剤の温度が余り上昇しないので、接着剤の劣
化を防止することができる。
【００２３】
【発明の効果】以上のように請求項１の発明は、光ファ
イバと筒体との連結部には、接着剤ではなくシール部材
が存在し、この状態で形状記憶合金からなる筒状連結部
材により光ファイバと筒体とが一体的に連結されている
ので、光吸収性流体の高圧、高温状態に拘らず光吸収性
流体の漏出を未然に防止することができ、しかも、形状
記憶合金の温度変化に起因する変形により光ファイバと
筒体との一体化を達成するのであるから、外径の増加を
大幅に抑制することができ、さらに、連結状態が解除さ
れるように筒状連結部材を変形させるべく温度を変化さ
せることにより、光ファイバと筒体との連結を簡単に解
除でき、光吸収性流体の交換等を簡単に達成することが
できるという特有の効果を奏する。
イバと筒体との連結部には、接着剤ではなくシール部材
が存在し、この状態で形状記憶合金からなる筒状連結部
材により光ファイバと筒体とが一体的に連結されている
ので、光吸収性流体の高圧、高温状態に拘らず光吸収性
流体の漏出を未然に防止することができ、しかも、形状
記憶合金の温度変化に起因する変形により光ファイバと
筒体との一体化を達成するのであるから、外径の増加を
大幅に抑制することができ、さらに、連結状態が解除さ
れるように筒状連結部材を変形させるべく温度を変化さ
せることにより、光ファイバと筒体との連結を簡単に解
除でき、光吸収性流体の交換等を簡単に達成することが
できるという特有の効果を奏する。
【００２４】請求項２の発明は、請求項１と同様の効果
を奏する。請求項３の発明は、請求項２の発明と比較し
て外径の増加を一層抑制することができるほか、請求項
１と同様の効果を奏する。
を奏する。請求項３の発明は、請求項２の発明と比較し
て外径の増加を一層抑制することができるほか、請求項
１と同様の効果を奏する。
【図１】この発明の光アクチュエータ装置の一実施例を
示す概略中央縦断面図である。
示す概略中央縦断面図である。
【図２】この発明の光アクチュエータ装置の変更例を示
す概略中央縦断面図である。
す概略中央縦断面図である。
【図３】筒体どうしを連結するための連結構成の従来例
を示す概略中央縦断面図である。
を示す概略中央縦断面図である。
１ 光源 ２ 光ファイバ ３ 筒体 ４ 駆動片 ５ａ シール部材 ５ｂ 形状記憶合金からなる筒状
連結部材 ６ 光吸収性流体
連結部材 ６ 光吸収性流体
Claims (3)
- 【請求項１】 一端が光源（１）に対して光学的に結合
された光ファイバ（２）の他端部に筒体（３）が設けら
れてあり、光ファイバ（２）と筒体（３）との連結部に
シール部材（５ａ）を介在させた状態で形状記憶合金か
らなる筒状連結部材（５ｂ）により光ファイバ（２）と
筒体（３）とを一体的に連結してあり、筒体（３）内に
おいて軸方向に移動自在な駆動片（４）が筒体（３）内
に挿通されてあり、光ファイバ（２）の他端面と筒体
（３）の内面と駆動片（４）とで形成される空間内に光
吸収性流体（６）が収容されてあることを特徴とする光
アクチュエータ装置。 - 【請求項２】 シール部材（５ａ）がリング状のもので
あり、光ファイバ（２）の外周面および筒体（３）の端
面に係合する状態で筒状連結部材（５ｂ）により位置決
めされている請求項１に記載の光アクチュエータ装置。 - 【請求項３】 シール部材（５ａ）がリング状のもので
あり、光ファイバ（２）の端面の外周部および筒体
（３）の端面に係合する状態で筒状連結部材（５ｂ）の
中央部により位置決めされている請求項１に記載の光ア
クチュエータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13232794A JP2609998B2 (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | 光アクチュエータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13232794A JP2609998B2 (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | 光アクチュエータ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH084713A JPH084713A (ja) | 1996-01-09 |
| JP2609998B2 true JP2609998B2 (ja) | 1997-05-14 |
Family
ID=15078733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13232794A Expired - Fee Related JP2609998B2 (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | 光アクチュエータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2609998B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003033399A1 (fr) * | 2001-10-15 | 2003-04-24 | Ngk Insulators, Ltd. | Dispositif d'entrainement |
| US6761028B2 (en) | 2001-10-15 | 2004-07-13 | Ngk Insulators, Ltd. | Drive device |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101161903B1 (ko) | 2004-06-30 | 2012-07-03 | 파나소닉 주식회사 | 전자 부품 및 그 제조 방법 |
-
1994
- 1994-06-14 JP JP13232794A patent/JP2609998B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003033399A1 (fr) * | 2001-10-15 | 2003-04-24 | Ngk Insulators, Ltd. | Dispositif d'entrainement |
| US6761028B2 (en) | 2001-10-15 | 2004-07-13 | Ngk Insulators, Ltd. | Drive device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH084713A (ja) | 1996-01-09 |
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Legal Events
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