JPH011468A - 磁性流体式アクチュエ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は励磁コイルの通電電流を制御することにより
ストローク制御可能なアクチュエータに関するものであ
る。

゛　〔従来の技術〕 従来空圧制御式のアクチュエータとしては第３図で示さ
れる如き構造のものが用いられている。

ｌはいわゆる空圧シリンダ型のアクチュエータ本体で、
シリンダ外壁２．３及びアーム４，５によってシリンダ
が形成され、その内部にスライダ６が介装され、このス
ライダ６によってシリンダは２つの空間部７．８に分離
されると共に、図示の左室７にはエアー供給口９が形成
されて、空圧源１０より制御弁１５を経由してエアーが
供給可能なように構成されている。一方シリンダ右室８
に於ては、スライダ６とアーム５間にスプリング１７が
伸縮自在に介装されている。また上記スライダ６の延出
部には、駆動ワイヤ１８のホルダ部１９が形成されてい
る。１１はソレノイド式可変オリイフィスで、上記空圧
源ＩＯの吐出口と大気間に介装されており、そのオリイ
フィスロ径はソレノイド１２への通電電流によりリニア
に制御され、そのオリイフィスロ径の絞り度に略比例し
て空圧源の吐出圧が制御される。１３は上記空圧源１０
の吐出口に接続されるサージタンクで、空圧源１０の脈
動を吸収するためのものである。１４は同じく空圧源１
０の吐出口に接続された圧力検出器で、この出力に対応
して、可変オリイフィス１１の口径が制御され、上記空
圧源１０の吐出圧が所定圧にコントロールされている。

１５は３方向電磁弁で、ＯＮ時は空圧源とシリンダ左室
７を連通し、ＯＦＦ時には上記エアー通路をしゃ断し、
空圧源ＩＯからのエアー供給を停止すると共に、シリン
ダ左室７のエアーを大気１６に連通、排気せしめる作用
をする。

次に、本アクチュエータの作動について説明する。

今、３方向電磁弁１５がＯＮされると、空圧源１０のエ
アー圧がポート９を経由してシリンダ左室７に供給され
るため、この圧力によりスライダ６は右方向に付勢され
る。一方シリンダ右室８にはスプリング１７が伸縮自在
に介装されているため、常時は上記スライダ６を左方向
に付勢している。従ってスライダ６は上記空気圧とスプ
リング１７の付勢力及びワイヤ１８の張力のつり合い位
置まで駆動されて停止する。従って駆動用ワイヤ１８も
また上記スライダ６の駆動ストロークと等しいストロー
クだけ駆動されろことになる。しかるに、スライダ６の
駆動ストロークはスライダ６への供給圧に比例するわけ
で、従って空圧源１０の吐出圧を可変オリイフィス１１
の絞り制御により、リニアに制御すれば、上記スライダ
６のストローク量及びワイヤ１８のストローク量もリニ
アに制御可能となるわけである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで本アクチュエータの欠点としては、外部に空圧
源が必要となることで、システム全体としては、複雑化
かつコスト高となることである。

本発明はこの点に着目してなされたもので、外部に空圧
源を必要とせず、電気的に制御可能なアクチュエータを
提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る磁性流体式アクチュエータは、アクチュ
エータ本体内に設けられたスライダを、弾性膜体中に磁
性流体を封入してなるアクチュエータ素子とスプリング
の付勢力との平衡するところに位置せしめると共に、上
記アクチュエータ素子を励磁する励磁コイルを設けたも
のである。

〔作用〕

この発明における磁性流体式アクチュエータは、アクチ
ュエータ素子内の磁性流体が、加丸られる磁場の方向に
引き延ばされる性質があることを利用して、励磁コイル
に流す電流の大きさを変丸ることにより、スライダの平
衡位置を移動させて可変ストロークのアクチュエータを
構成している。

〔実施例〕

以下この発明の一実施例を図について説明する。

第１図、第２図は本発明によるアクチュエータの一実施
例を示したもので、１はアクチュエータ本体、２０は弾
性膜体中に磁性流体２１を封入して構成されるアクチュ
エータ素子で、そのホルダ部２２．２３の一端側２３が
アーム４に固定されると共に、他端側２２がスライダ６
の一端側２４にワイヤ２６等により保持される。１７は
スプリングで、その一端側２９がワイヤ２７等によりス
ライダ６の他の側端２５に保持されると共に、他端側３
０がワイヤ２８等によりアーム５に固定される。上記ス
ライダ６の上、下面３１．３２はその両端部がアーム４
，５によって保持された滑動板３４．３５と接し、滑動
可能な状態にある。−１またアーム４．５は固定端３６
に固定される。１９は上記スライダ６の上面側３１に設
けられた外部負荷駆動用ワイヤ１８を取付けるためのワ
イヤホルダである。また３３は前記磁性流体アクチュエ
ータ２０に磁場を加えるための励磁コイルで、上記アク
チュエータ２０と同軸的に設けられている。

次に本磁性流体式アクチュエータの作動について説明す
る。第１図は励磁コイル３３が無励磁状態にある場合で
、上記磁性流体アクチュエータ２０には磁界が作用せず
、上記磁性流体２１はその表面張力の作用で略球形にな
ろうとするが、上記スプリング１７の収縮力により引き
延ばされて略長円形の形状で安定するため、スライダ６
は上記磁性流体アクチュエータ２０の収縮力とスプリン
グ１７の収縮力との平衡位置で停止する。従って外部負
荷駆動用ワイヤ１８もこれに対応した位置に位置決めさ
れている。

第２図りよ励磁コイル３３が通電された状態を示したも
ので、磁性流体２１は磁場の方向に引き延ばされる性質
があるため図示の如く磁性流体アクチュエータ２０も水
平方向に引き延ばされる結果、スライダ６はスプリング
１７により図示右方向に駆動されて停止する。従って外
部負荷駆動用ワイヤ１８も右方向に所定のストロークだ
け駆動されるわけである。実際には外部負荷駆動ワイヤ
１８１１動トルクが必要なため、上記アクチュエータ２
０の力のつり合いは上記磁性流体アクチュエータ２０の
収縮力とスプリング１７の収縮力と外部負荷駆動ワイヤ
１８の張力の３者のつり合い位置で上記スライダ６は停
止し、これに対応して外部負荷ｙＡ動クワイヤ８が位置
決めされることになる。

ところで、上記磁性流体２１の水平方向の変形量は、磁
性流体２１が磁場により飽和するまでは、はぼ加わる磁
場に比例するわけで、この範囲内では外部負荷駆動ワイ
ヤ１８のストロークはコイル３３の励磁電流にほぼ比例
して制御可能となるわけである。

〔発明の効果〕

以上述べｔコ如く、本発明による磁性流体式アクチュエ
ータによれば、励磁コイルの励磁電流を制御し、上記磁
性流体アクチュエータ素子に作用する磁場を制輝するこ
とにより、外部負荷駆動用ワイヤのストローク制御が可
能とな抄、シかも上記ストロークを励磁電流に対応して
リニア制御することも可能となり、構造的にもシンプル
で、かつ従来例の如き、空圧源の必要もなく、機械的な
摩耗、劣化要因の少ない信頼性の高いアクチュエータを
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は共にこの発明の一実施例を示す正面断
面図、第３図は従来の空圧式アクチュエータを示す正面
断面図である。 図中、１はアクチュエータ本体、４．５はアーム、６は
スライダ、１７はスプリング、１８は外部負荷駆動用ワ
イヤ、１９は駆動用ワイヤ取付部、２０はアクチュエー
タ素子、２１は磁性流体、２２．２３はホルダ部、２８
．２７．２８はワイヤ、３３ば励磁コイル、３４．３５
は滑動板、３６は固定端である。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 弾性膜体中に磁性流体を封入してなるアクチュエータ素
   子、このアクチュエータ素子とスライダを介して接続さ
   れるスプリング、上記アクチュエータ素子とスプリング
   の一端部を固定するアーム、上記アームを固定支持する
   固定端、上記スライダを滑動自在に支持する滑動板、上
   記スライダの一部に形成される外部負荷駆動用ワイヤ取
   付部、上記アクチュエータ素子に磁場を加えるための励
   磁コイルにより構成されたことを特徴とする磁性流体式
   アクチュエータ。