JP3111225B2 - 磁歪アクチュエータ - Google Patents
磁歪アクチュエータInfo
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- JP3111225B2 JP3111225B2 JP02293457A JP29345790A JP3111225B2 JP 3111225 B2 JP3111225 B2 JP 3111225B2 JP 02293457 A JP02293457 A JP 02293457A JP 29345790 A JP29345790 A JP 29345790A JP 3111225 B2 JP3111225 B2 JP 3111225B2
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- displacement
- coil
- lever mechanism
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、磁歪材料を使用した磁歪アクチュエータに
関する。
関する。
［従来の技術］ 磁歪材料を使用した従来のアクチュエータは、第６図
に示すように、ハウジングＨの中にコイルＣが収容さ
れ、このコイルＣ内に磁歪材Ｍが設置され、磁歪材Ｍの
下端が固定点Ｓに固定され、磁歪材Ｍの上端が伝達ノブ
Ｎに接続されている。そして、磁歪材Ｍで発生した変位
を伝達ノブＮがハウジングＨの外に伝達する。
に示すように、ハウジングＨの中にコイルＣが収容さ
れ、このコイルＣ内に磁歪材Ｍが設置され、磁歪材Ｍの
下端が固定点Ｓに固定され、磁歪材Ｍの上端が伝達ノブ
Ｎに接続されている。そして、磁歪材Ｍで発生した変位
を伝達ノブＮがハウジングＨの外に伝達する。
［発明が解決しようとする課題］ 上記従来例においては、磁歪材Ｍの長さをＬとし、そ
の変位量を△Ｌとすると、１つの磁歪アクチュエータを
使用したときにおける変位量は△Ｌである。
の変位量を△Ｌとすると、１つの磁歪アクチュエータを
使用したときにおける変位量は△Ｌである。
したがって、たとえば同じ材質の磁性材を使用してそ
の変位量を２・△Ｌ等、多くしたい場合には、磁歪アク
チュエータを２倍等、長くすることが考えられるが、こ
のようにすると、磁歪材の長手方向のスペースが多くな
るという問題がある。
の変位量を２・△Ｌ等、多くしたい場合には、磁歪アク
チュエータを２倍等、長くすることが考えられるが、こ
のようにすると、磁歪材の長手方向のスペースが多くな
るという問題がある。
本発明は、磁歪材の長手方向のスペースを多くせず
に、変位量を多くすることができる磁歪アクチュエータ
を提供することを目的とするものである。
に、変位量を多くすることができる磁歪アクチュエータ
を提供することを目的とするものである。
［課題を解決する手段］ 本発明は、ハウジングにコイルを収容し、このコイル
内に複数の磁歪材と伝導ノブとを設置し、磁歪材をてこ
機構等によって接続し、磁歪材で発生した変位を伝達ノ
ブでハウジングの外に伝達するものである。
内に複数の磁歪材と伝導ノブとを設置し、磁歪材をてこ
機構等によって接続し、磁歪材で発生した変位を伝達ノ
ブでハウジングの外に伝達するものである。
また、本発明は、上記複数の磁歪材の代りに、少なく
とも１本の磁歪材と非磁歪材とを設置し、てこ機構にお
ける２つの腕のうち、伝達ノブに近い腕を伝達ノブに遠
い腕よりも長くしたものである。
とも１本の磁歪材と非磁歪材とを設置し、てこ機構にお
ける２つの腕のうち、伝達ノブに近い腕を伝達ノブに遠
い腕よりも長くしたものである。
［作用］ 本発明は、ハウジングにコイルを収容し、このコイル
内に互いにほぼ平行に複数の磁歪材を設置し、各磁歪材
をてこ機構等によって接続したので、磁歪材の長手方向
のスペースを多くせずに、変位量を多くすることができ
る。
内に互いにほぼ平行に複数の磁歪材を設置し、各磁歪材
をてこ機構等によって接続したので、磁歪材の長手方向
のスペースを多くせずに、変位量を多くすることができ
る。
また、本発明は、上記複数の磁歪材の代りに、少なく
とも１本の磁歪材と非磁歪材とを設置し、てこ機構にお
ける２つの腕のうち、伝達ノブに近い腕を伝達ノブに遠
い腕よりも長くしたので、磁歪材の長手方向のスペース
を多くせずに、変位量を多くすることができる。
とも１本の磁歪材と非磁歪材とを設置し、てこ機構にお
ける２つの腕のうち、伝達ノブに近い腕を伝達ノブに遠
い腕よりも長くしたので、磁歪材の長手方向のスペース
を多くせずに、変位量を多くすることができる。
［実施例］ 第１図（１）は、本発明の一実施例を示す断面図であ
る。
る。
この実施例は、ハウジングH1にコイルC1が収容され、
コイルC1の中に、磁歪材M11、M12がほぼ平行に設置さ
れ、磁歪材M11で発生した変位を残りの磁歪材M12に伝達
するてこ機構T11が設けられ、磁歪材M11、M12で発生し
た変位をハウジングH1の外に伝達する伝達ノブＮが設け
られている。固定点S1は、磁歪材M11の上端をハウジン
グH1に固定する点である。
コイルC1の中に、磁歪材M11、M12がほぼ平行に設置さ
れ、磁歪材M11で発生した変位を残りの磁歪材M12に伝達
するてこ機構T11が設けられ、磁歪材M11、M12で発生し
た変位をハウジングH1の外に伝達する伝達ノブＮが設け
られている。固定点S1は、磁歪材M11の上端をハウジン
グH1に固定する点である。
第１図（２）は、上記実施例におけるてこ機構T11を
示す図である。
示す図である。
てこ機構T11は、三角形で示す支点と横長のバーとで
構成され、その腕の長さをL1、L2とすると、伝達ノブN1
側の腕の長さL2が固定点S1側の腕の長さL1よりも長い。
また、てこ機構T11と当接する磁歪材M11、M12の先端部
に、錐状の当接部M11a、M12aを有している。なお、当接
部M11a、M12aとして、磁歪材料を使用してもよいが、強
度の点では、超硬磁性合金等、強度の高い磁性材料を使
用することが好ましい。
構成され、その腕の長さをL1、L2とすると、伝達ノブN1
側の腕の長さL2が固定点S1側の腕の長さL1よりも長い。
また、てこ機構T11と当接する磁歪材M11、M12の先端部
に、錐状の当接部M11a、M12aを有している。なお、当接
部M11a、M12aとして、磁歪材料を使用してもよいが、強
度の点では、超硬磁性合金等、強度の高い磁性材料を使
用することが好ましい。
次に、上記実施例の動作について説明する。
てこ機構T11において、磁性材M11が変位したときに、
磁性材M11の変位によって磁歪材M12が変位する量と、磁
性材M11の変位量との比を変位量の増幅率ｋとするとｋ
＝L2/L1である。ここで、説明を簡単にするために、腕
の長さL2＝L1とし、つまり、変位量の増幅率ｋ＝１とす
ると、１つの磁歪材の変位量が△Ｌであるので、上記実
施例においては、２・△Ｌの変位量を得ることができ
る。
磁性材M11の変位によって磁歪材M12が変位する量と、磁
性材M11の変位量との比を変位量の増幅率ｋとするとｋ
＝L2/L1である。ここで、説明を簡単にするために、腕
の長さL2＝L1とし、つまり、変位量の増幅率ｋ＝１とす
ると、１つの磁歪材の変位量が△Ｌであるので、上記実
施例においては、２・△Ｌの変位量を得ることができ
る。
このときに、コイルC1と磁歪材M11、M12とは、それぞ
れ第６図に示すコイルＣ、磁歪材Ｍと同じものを使用し
ているので、磁歪材M11、M12の長手方向にはてこ機構T1
1分の高さのみが長くなるだけである。てこ機構T11分の
高さは、磁歪材M11、M12の長さと比較すると非常に短い
ので、磁歪材M11、M12の長手方向は従来例とほとんど同
じでありながら、変位量が増加する。この変位の増加量
は、上記変位量の増幅率ｋ（＝L2/L1）、磁歪材の使用
本数に比例する。
れ第６図に示すコイルＣ、磁歪材Ｍと同じものを使用し
ているので、磁歪材M11、M12の長手方向にはてこ機構T1
1分の高さのみが長くなるだけである。てこ機構T11分の
高さは、磁歪材M11、M12の長さと比較すると非常に短い
ので、磁歪材M11、M12の長手方向は従来例とほとんど同
じでありながら、変位量が増加する。この変位の増加量
は、上記変位量の増幅率ｋ（＝L2/L1）、磁歪材の使用
本数に比例する。
また、上記実施例において、ハウジングH1、固定点S
1、てこ機構T11、伝達ノブN1を磁性材で構成して、磁歪
材M11、M12を閉磁路にすれば、同じ変位量を得るのに、
コイルC1に流す電流を少なくすることができる。この場
合、磁性材で構成されたハウジングH1、固定点S1、てこ
機構T11、伝達ノブN1は、磁歪材を閉磁路にする閉磁路
手段の例である。
1、てこ機構T11、伝達ノブN1を磁性材で構成して、磁歪
材M11、M12を閉磁路にすれば、同じ変位量を得るのに、
コイルC1に流す電流を少なくすることができる。この場
合、磁性材で構成されたハウジングH1、固定点S1、てこ
機構T11、伝達ノブN1は、磁歪材を閉磁路にする閉磁路
手段の例である。
第２図は、本発明の別の実施例を示す断面図である。
この実施例は、第１図に示す実施例において、磁歪材
M12の代りに、ほぼ同一形状の非磁歪材の棒Ｂを使用
し、L1＜L2とした例である。この実施例でも、従来例よ
りも変位量が増加する。すなわち、磁歪材同志を設置す
る代りに、磁歪材と非磁歪材とを設置し、このときに非
磁歪材を伝達ノブ側に設置し、非磁歪材側のてこ機構の
腕の長さを、磁歪材側のてこ機構の腕の長さよりも長く
した場合に、従来例よりも変位量を増加させることがで
きる。
M12の代りに、ほぼ同一形状の非磁歪材の棒Ｂを使用
し、L1＜L2とした例である。この実施例でも、従来例よ
りも変位量が増加する。すなわち、磁歪材同志を設置す
る代りに、磁歪材と非磁歪材とを設置し、このときに非
磁歪材を伝達ノブ側に設置し、非磁歪材側のてこ機構の
腕の長さを、磁歪材側のてこ機構の腕の長さよりも長く
した場合に、従来例よりも変位量を増加させることがで
きる。
また、てこ機構T11と当接する磁歪材M11、M12の先端
に設けられた当接部M11a、M12aが高硬度磁性材料による
錐状を有しているので、磁歪材M11、M12が変位を多数
回、繰り返したときに、その当接部M11a、M12aの疲労が
少ない。特に、磁歪材M11、M12が変位したときに、その
当接部M11a、M12aの先端部であっててこ機構Ｔと当接す
面積が少ないので、磁歪材M11、M12の捩れが少なく、捩
れによる磁歪材M11、M12の破損が少ない。
に設けられた当接部M11a、M12aが高硬度磁性材料による
錐状を有しているので、磁歪材M11、M12が変位を多数
回、繰り返したときに、その当接部M11a、M12aの疲労が
少ない。特に、磁歪材M11、M12が変位したときに、その
当接部M11a、M12aの先端部であっててこ機構Ｔと当接す
面積が少ないので、磁歪材M11、M12の捩れが少なく、捩
れによる磁歪材M11、M12の破損が少ない。
第３図は、本発明の他の実施例を示す説明図である。
この実施例は、３つの磁歪材M21、M22、M23を互いに
ほぼ平行に配列し、てこ機構T21、T22を使用したもので
ある。この実施例においては、増幅率ｋを１にした場合
に、３・△Ｌの変位量を得ることができる。ハウジング
H2、固定点S2、コイルC2、伝達ノブN2は、それぞれ第１
図に示すハウジングH1、固定点S1、コイルC1、伝達ノブ
N1と同様のものである。なお、磁歪材を４つ以上、ほぼ
平行に設けるようにしてもよい。
ほぼ平行に配列し、てこ機構T21、T22を使用したもので
ある。この実施例においては、増幅率ｋを１にした場合
に、３・△Ｌの変位量を得ることができる。ハウジング
H2、固定点S2、コイルC2、伝達ノブN2は、それぞれ第１
図に示すハウジングH1、固定点S1、コイルC1、伝達ノブ
N1と同様のものである。なお、磁歪材を４つ以上、ほぼ
平行に設けるようにしてもよい。
第４図は、本発明のさらに他の実施例を示す説明図で
あり、この実施例は、６つの磁歪材M31〜M36をコイルC3
内に互いにほぼ平行かつ環状に配列したものである。
あり、この実施例は、６つの磁歪材M31〜M36をコイルC3
内に互いにほぼ平行かつ環状に配列したものである。
なお、第４図（１）は、その縦断面図であり、同図
（２）は、同図（１）の上蓋H31を除去して上から見た
図であり、同図（３）は、同図（１）の下板H3を除去し
て下から見た図である。同図（４）は、同図（１）で使
用されている磁歪材M31〜M36を展開して示した図であ
る。
（２）は、同図（１）の上蓋H31を除去して上から見た
図であり、同図（３）は、同図（１）の下板H3を除去し
て下から見た図である。同図（４）は、同図（１）で使
用されている磁歪材M31〜M36を展開して示した図であ
る。
ハウジングH3、固定点S3、コイルC3、伝達ノブN3は、
それぞれ第１図に示すハウジングH1、固定点S1、コイル
C1、伝達ノブN1と同様のものである。てこ機構T31〜T36
は、てこ機構T11と基本的には同じであるが、第４図に
おいては、ピンを支点としている。
それぞれ第１図に示すハウジングH1、固定点S1、コイル
C1、伝達ノブN1と同様のものである。てこ機構T31〜T36
は、てこ機構T11と基本的には同じであるが、第４図に
おいては、ピンを支点としている。
このように、磁歪材M31〜M36をコイルC3内に環状に配
列すると、アクチュエータ全体の横幅を小さくすること
ができる。
列すると、アクチュエータ全体の横幅を小さくすること
ができる。
上記実施例においては、磁歪材M11、M12の先端に設け
られた当接部M11a、M12aが高硬度磁性材料による錐状を
有しているが、この錐状に限らず、球状、非球状、第５
図に示す平ノミ状等のように、その先端に近い程、その
断面積が小さい形状でもよい。なお、第５図（１）、
（２）は、磁歪材M11の先端に設けるべき当接部M11bの
それぞれ、正面図、側面図を示す図である。ただし、捩
れによる磁歪材の破壊防止には、当接部M11a、M11bとし
ては、錐状等の直径が小さい方が好ましい。
られた当接部M11a、M12aが高硬度磁性材料による錐状を
有しているが、この錐状に限らず、球状、非球状、第５
図に示す平ノミ状等のように、その先端に近い程、その
断面積が小さい形状でもよい。なお、第５図（１）、
（２）は、磁歪材M11の先端に設けるべき当接部M11bの
それぞれ、正面図、側面図を示す図である。ただし、捩
れによる磁歪材の破壊防止には、当接部M11a、M11bとし
ては、錐状等の直径が小さい方が好ましい。
さらに、てこ機構T11、T21、……の代りに、パスカル
の原理を応用した装置のように、変位方向を180度変え
る変位伝達手段であって、液体または気体を媒体とする
変位伝達手段を使用してもよい。
の原理を応用した装置のように、変位方向を180度変え
る変位伝達手段であって、液体または気体を媒体とする
変位伝達手段を使用してもよい。
［発明の効果］ 本発明によれば、磁歪材の長手方向のスペースを多く
せずに、変位量を多くすることができるという効果を奏
する。
せずに、変位量を多くすることができるという効果を奏
する。
第１図（１）は、本発明の一実施例を示す断面図であ
り、同図（２）は、上記実施例におけるてこ機構T11を
示す図である。 第２図は、本発明の別の実施例を示す断面図である。 第３図は、本発明の他の実施例を示す断面図である。 第４図（１）〜（４）は、本発明のさらに他の実施例を
示す説明図である。 第５図（１）、（２）は、第１図に示す実施例における
磁歪材M11の先端に設けるべき当接部M11bのそれぞれ、
正面図、側面図である。 第６図は、磁歪材を使用した従来のアクチュエータの一
例を示す断面図である。 H1、H2、H3……ハウジング、 C1、C2、C3……コイル、 M11、M12、M21〜M23、M31〜M36……磁歪材、 Ｂ……非磁性材の棒、 T11、T21〜T23、T31〜T36……てこ機構、 N1〜N3……伝達ノブ。
り、同図（２）は、上記実施例におけるてこ機構T11を
示す図である。 第２図は、本発明の別の実施例を示す断面図である。 第３図は、本発明の他の実施例を示す断面図である。 第４図（１）〜（４）は、本発明のさらに他の実施例を
示す説明図である。 第５図（１）、（２）は、第１図に示す実施例における
磁歪材M11の先端に設けるべき当接部M11bのそれぞれ、
正面図、側面図である。 第６図は、磁歪材を使用した従来のアクチュエータの一
例を示す断面図である。 H1、H2、H3……ハウジング、 C1、C2、C3……コイル、 M11、M12、M21〜M23、M31〜M36……磁歪材、 Ｂ……非磁性材の棒、 T11、T21〜T23、T31〜T36……てこ機構、 N1〜N3……伝達ノブ。
Claims (4)
- 【請求項１】ハウジングと； このハウジングに収容されたコイルと； このコイル内に互いに平行に設置されている複数の磁歪
材と； 上記複数の磁歪材で発生した変位を伝達し、上記ハウジ
ング内に設けられているてこ機構と； 上記磁歪材で発生した変位を上記ハウジングの外に伝達
する伝達ノブと； を有することを特徴とする磁歪アクチュエータ。 - 【請求項２】請求項（１）において、 上記磁歪材を閉磁路にする閉磁路手段が設けられている
ことを特徴とする磁歪アクチュエータ。 - 【請求項３】請求項（１）において、 １つの上記てこ機構における２つの腕のうち、上記伝達
ノブに遠い腕よりも長いか、または上記２つの腕の長さ
が互いに同じであることを特徴とする磁歪アクチュエー
タ。 - 【請求項４】請求項（１）において、 上記コイル内に非磁歪材を有し、上記変位伝達手段は、
磁歪材の１つで発生した変位を上記非磁歪材に伝達する
てこ機構であり、この１つのてこ機構における２つの腕
のうち、上記伝達ノブに近い腕が上記伝達ノブに遠い腕
よりも長いことを特徴とする磁歪アクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02293457A JP3111225B2 (ja) | 1990-10-30 | 1990-10-30 | 磁歪アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02293457A JP3111225B2 (ja) | 1990-10-30 | 1990-10-30 | 磁歪アクチュエータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04168984A JPH04168984A (ja) | 1992-06-17 |
| JP3111225B2 true JP3111225B2 (ja) | 2000-11-20 |
Family
ID=17795001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02293457A Expired - Fee Related JP3111225B2 (ja) | 1990-10-30 | 1990-10-30 | 磁歪アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3111225B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101703751B1 (ko) * | 2015-04-29 | 2017-02-07 | 박정우 | 형광물질 분사장치를 이용한 방범시스템 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000262076A (ja) | 1999-03-05 | 2000-09-22 | Honda Motor Co Ltd | 超磁歪アクチュエータ |
| CN110707894B (zh) * | 2019-10-31 | 2021-10-15 | 南京理工大学 | 基于多种磁相变合金的振动能量收集器 |
-
1990
- 1990-10-30 JP JP02293457A patent/JP3111225B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101703751B1 (ko) * | 2015-04-29 | 2017-02-07 | 박정우 | 형광물질 분사장치를 이용한 방범시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04168984A (ja) | 1992-06-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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