JP4961599B2 - 熱磁気アクチュエータ - Google Patents
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- 熱磁気アクチュエータであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内のチャンバと、
加熱すると相を変え、かつ前記チャンバ内に位置する作動流体と、
電力を印加したときに前記作動流体を加熱するための、前記チャンバ内に配置された電気ヒータと、
前記ハウジング内に摺動可能に配置され、かつ前記ハウジングに対して引っ込められた引込み位置と前記ハウジングの外側に延伸した延伸位置との間で移動可能であるピストンロッドであって、前記電気ヒータによる前記作動流体の加熱に応答して、前記引込み位置から前記延伸位置まで駆動されかつ摺動するピストンロッドと、
前記ピストンロッドを前記引込み位置の方へ付勢させる第1のばねと、
前記ハウジングの端部に配置され、かつ電流が供給されたときに磁界を生成する電磁石と、
前記ピストンロッドに取り付けられ、前記ハウジング内で摺動し、かつ前記電磁石に電流が流れたときに前記電磁石の方へ吸引されて、前記ヒータにもはや電力が印加されない場合でも前記ピストンロッドを前記延伸位置に保持する強磁性体ターゲットアセンブリと
を備え、
前記強磁性体ターゲットアセンブリが、前記ピストンロッドの一端が取り付けられている強磁性体コアを含み、前記強磁性体コアが前記ハウジング内で摺動し、
前記強磁性体ターゲットアセンブリが、前記強磁性体コアに取り付けられ、かつ前記ピストンロッドが延伸している前記強磁性体コアの前記端部とは反対側の前記強磁性体コアの端部から延出するガイドピンを含み、
前記熱磁気アクチュエータが、前記作動流体によって駆動される転動形ダイアフラムと、前記転動形ダイアフラムと接触しかつ前記転動形ダイアフラムによって駆動され、前記作動流体が膨張したときに前記ハウジング内で摺動するピストンとを含み、前記ピストンが、前記ガイドピンを受容する中空部分を含む、熱磁気アクチュエータ。 - 前記強磁性体ターゲットアセンブリが、前記ピストンロッドに取り付けられた強磁性体カラーを含む、請求項1に記載の熱磁気アクチュエータ。
- 前記ピストンロッドの端部に固定され、前記ピストンロッドを前記引込み位置の方へ付勢させる前記第1のばねと嵌合し、かつ前記ハウジング内で摺動するピストンと、
前記ピストンと接触し、前記作動流体によって駆動され、かつ前記作動流体が膨張したときに前記ピストンを前記延伸位置の方へ摺動させる転動形ダイアフラムと
を備える、請求項1に記載の熱磁気アクチュエータ。 - 前記転動形ダイアフラムが、前記ハウジングによって締着される外周縁部を有する、請求項3に記載の熱磁気アクチュエータ。
- 前記電磁石が、強磁性体コアと、前記コアを取り囲むコイルと、前記コイルを囲む管状ハウジングとを含む、請求項1に記載の熱磁気アクチュエータ。
- 前記コアが、環状であり、前記ピストンロッドが挿通する中央開口部を含む、請求項5に記載の熱磁気アクチュエータ。
- 前記強磁性体ターゲットアセンブリを前記ピストンから離れる向きに付勢させる第2のばねを含む、請求項1に記載の熱磁気アクチュエータ。
- 前記第1のばねが、前記第2のばねよりも大きな付勢力を与える、請求項7に記載の熱磁気アクチュエータ。
- 前記転動形ダイアフラムが、前記ハウジングによって締着される外周縁部を有する、請求項1に記載の熱磁気アクチュエータ。
- 前記強磁性体ターゲットアセンブリが、前記強磁性体コアに固定されかつ前記強磁性体コアと共に環状空間を画定する管状フランジを含み、前記第1のばねが前記環状空間内に受容される、請求項1に記載の熱磁気アクチュエータ。
- 前記ハウジング内での前記強磁性体ターゲットアセンブリの摺動を案内するための、前記電磁石から前記チャンバの方へ突出しかつ前記環状空間内に受容される管状ガイドを含む、請求項10に記載の熱磁気アクチュエータ。
- 前記電磁石が、強磁性体コアと、前記コアを取り囲むコイルと、前記コイルを囲むハウジングとを含む、請求項1に記載の熱磁気アクチュエータ。
- 前記コアが、環状であり、前記ピストンロッドが挿通する中央開口部を含む、請求項12に記載の熱磁気アクチュエータ。
- 前記ピストンロッドが延伸位置にあるか引込み位置にあるかを検出するための位置検出器を含む、請求項1に記載の熱磁気アクチュエータ。
- 前記位置検出器が、前記強磁性体ターゲットアセンブリに取り付けられた永久磁石と、
前記ピストンが前記延伸位置と前記引込み位置の一方にあるときだけ前記永久磁石の接近を検知するための、前記ハウジングに取り付けられた磁界センサとを含む、請求項14に記載の熱磁気アクチュエータ。 - 前記磁界センサが、前記延伸位置にある前記ピストンロッドの検出に応答して前記電気ヒータへの電流を断つようにスイッチをトリガするホール効果センサである、請求項15に記載の熱磁気アクチュエータ。
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