JPH011470A - Magnetic fluid actuator - Google Patents
Magnetic fluid actuatorInfo
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- JPH011470A JPH011470A JP62-157073A JP15707387A JPH011470A JP H011470 A JPH011470 A JP H011470A JP 15707387 A JP15707387 A JP 15707387A JP H011470 A JPH011470 A JP H011470A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
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。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an actuator whose stroke can be controlled by controlling the current flowing through an excitation coil.
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。Conventionally, a pneumatically controlled actuator having a structure as shown in FIG. 3 has been used.
1はいわゆる空圧シリンダ型の1クチユ工−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10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l
O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。1 is a so-called pneumatic cylinder type 1-cut machine body,
A cylinder is formed by the cylinder outer wall 2.3 and the arms 4, 5, and a slider 6 is interposed inside the cylinder, which separates the cylinder into two spaces 7.8 and a left chamber 7, shown in the figure. An air supply port 9 is formed in the air supply port 9 so that air can be supplied from a pneumatic source 10 via a control valve 15. On the other hand cylinder right ventricle 8
In this case, a spring 17 is telescopically interposed between the slider 6 and the arm 5. Furthermore, a holder portion 19 for the drive wire 18 is formed in the extending portion of the slider 6 . Reference numeral 11 denotes a solenoid-type variable orifice, which is interposed between the discharge port of the air pressure source 10 and the atmosphere.The diameter of the orifice is linearly controlled by the current applied to the solenoid 12, and the orifice diameter is approximately equal to the degree of constriction of the orifice. The discharge pressure of the pneumatic source is controlled proportionally. 13 is the air pressure source 10
This is a surge tank connected to the discharge port of the pneumatic pressure source 10 to absorb the pulsation of the pneumatic pressure source 10. 14 is also a pneumatic source l
The diameter of the variable orifice 11 is controlled in accordance with the output of a pressure detector connected to the discharge port of the air pressure source 10, and the discharge pressure of the air pressure source 10 is controlled to a predetermined pressure.
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10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。15 is a three-way solenoid valve, which communicates the air pressure source and the cylinder left chamber 7 when turned on, and cuts off the air passage when turned off;
It functions to stop the air supply from the air pressure source 10 and to communicate the air in the cylinder left chamber 7 to the atmosphere 16 and exhaust it.
次に、アクチュエータの作動について説明する。Next, the operation of the actuator will be explained.
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[1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イス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。Now, when the three-way solenoid valve 15 is turned on, air pressure from the pneumatic source 10 is supplied to the cylinder left chamber 7 via the port 9, so the slider 6 is urged rightward by this pressure. On the other hand, since a spring 17 is telescopically installed in the right chamber 8 of the cylinder, the slider 6 is normally biased to the left. Therefore, the slider 6 is moved to a position where the air pressure, the biasing force of the spring 17, and the tension of the wire 18 are balanced and then stopped. Therefore, the driving wire 18 is also driven by a stroke equal to the driving stroke of the slider 6. However, the drive stroke of the slider 6 is proportional to the supply pressure to the slider 6. Therefore, if the discharge pressure of the air pressure source 10 is linearly controlled by throttle control of the variable orifice 11, the slider 6
The stroke amount of the wire 18 and the stroke amount of the wire 18 can also be linearly controlled.
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。By the way, a drawback of this actuator is that an external pneumatic source is required, which makes the system as a whole complicated and expensive.
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ユエータを
提供するものである。The present invention has been made with this point in mind, and it is an object of the present invention to provide an actuator that does not require an external pneumatic source and can be electrically controlled.
この発明に係る磁性流体式アクチュエータは、アームに
支持された回転ブーりにワイヤをかけ、このワイヤの両
端には、それぞれスプリングを介して、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をそれぞれ接
続すると共に、上記アクチュエータ素子を励磁する励磁
コイルを設け、さらに上記ブーりには外部負荷駆動用ワ
イヤを巻回するリール部を設けたものである。In the magnetic fluid actuator according to the present invention, a wire is connected to a rotating bobbin supported by an arm, and each end of the wire is connected to an actuator element formed by enclosing a magnetic fluid in an elastic film body via a spring. An excitation coil for exciting the actuator element is provided, and a reel for winding an external load driving wire is provided on the boob.
この発明におけろ磁性流体式アクチユエータは、アクチ
ュエータ素子内の磁性流体が、加えられる磁場の方向に
引き伸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えることにより、アクチュエー
タ素子とスプリングによりつり合っているプーリの回転
方向の位置を動かすことによりストローク制御可能にし
たものである。The magnetic fluid type actuator according to the present invention utilizes the property that the magnetic fluid in the actuator element is stretched in the direction of the applied magnetic field, and by changing the magnitude of the current flowing through the excitation coil, the actuator The stroke can be controlled by moving the rotational position of the pulley, which is balanced by an element and a spring.
以下この発明の一実施例を図について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
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、20a、
20bは弾性膜体中に磁性流体21a、21bを封入し
て構成されるアクチュエータ素子で、これらの1クチユ
エータ素子のホルダ部22a、 22bが固定端27に
支持されると共に他端側23a、23bがスプリング2
4m、24bに結合され、さらにこのスプリングの他端
がワイヤ28の両端に結合される。上記ワイヤ28はプ
ーリ29に巻き付けられ、とのプーリ29は回転駆動可
能とされている。このプーリ29の一側面に外部負荷駆
動ワイヤ18を巻回駆動するためのリール30が設けら
れる。このリール30の切欠き部34に前記外部負荷!
JK動ワ動子イヤの先端ロッド31を挿入固定するロッ
ド挿入孔32が設けられる。またプーリ29はアーム3
3の一端に保持され、アーム33の他端は固定端27に
固定される。35a、35bは上記磁性流体アクチュエ
ータ素子20a、20b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素子20a、20bと同軸的
に設けられている。FIGS. 1 and 2 show an embodiment of the actuator according to the present invention, in which 1 is an actuator body, 20a,
Reference numeral 20b denotes an actuator element constructed by enclosing magnetic fluids 21a and 21b in an elastic membrane body.Holder parts 22a and 22b of these actuator elements are supported by a fixed end 27, and the other end sides 23a and 23b are spring 2
4m and 24b, and the other ends of this spring are connected to both ends of the wire 28. The wire 28 is wound around a pulley 29, and the pulley 29 can be driven to rotate. A reel 30 for winding and driving the external load drive wire 18 is provided on one side of the pulley 29. The external load is applied to the notch 34 of this reel 30!
A rod insertion hole 32 is provided into which the distal end rod 31 of the JK mover mover ear is inserted and fixed. Also, pulley 29 is arm 3
The arm 33 is held at one end of the arm 33, and the other end of the arm 33 is fixed to the fixed end 27. Numerals 35a and 35b are excitation coils for applying a magnetic field to the magnetic fluid actuator elements 20a and 20b, and are provided coaxially with the actuator elements 20a and 20b.
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図は再励磁コイル35a、35bが励磁状態に
ある場合で、上記磁性流体アクチュエータ素子20a、
20bには磁界が作用するため、上記磁性流体21m、
21bは無励磁状態ではその表面張力の作用で略球形
になろうとするが、磁場の作用下に於ては、その長さ方
向に引き延ばされる如く形状変形されて略長円形の形状
でスプリングの収縮力とっり合い安定するため、プーリ
29は図示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されている。Next, the operation of this magnetic fluid type actuator will be explained. FIG. 1 shows a case where the re-excitation coils 35a and 35b are in an excited state, and the magnetic fluid actuator element 20a,
Since a magnetic field acts on 20b, the magnetic fluid 21m,
21b tends to take on a roughly spherical shape under the action of its surface tension in a non-excited state, but under the action of a magnetic field, its shape is deformed so that it is stretched in the length direction, and the shape of the spring becomes approximately elliptical. Since the contraction forces are balanced and stabilized, the pulley 29 stops at the equilibrium position shown. Therefore, the external load driving wire 18 is also located at a corresponding position.
第2図は励磁コイル35bのみが通電されている状態を
示しtこもので、アクチュエータ素子20aは作用磁界
がないため、その形状は略球形状に復元しようとして、
収縮力が発生するtこめ、プーリは時計方向に図示の如
<90°回転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WjAvhワイヤ18
駆動トルクが必要なため、上記アクチュエータの力のつ
り合いは、上記磁性流体アクチュエータ素子20aの収
縮力′とスプリング24m、24bの収縮力と外部負荷
駆動ワイヤ18の張力の3者のつゆ合い位置で上記プー
リ29は静止し、これに対応して外部負荷駆動ワイヤ1
8が位置決めされることになる。FIG. 2 shows a state in which only the excitation coil 35b is energized, and the actuator element 20a attempts to restore its shape to an approximately spherical shape because there is no acting magnetic field.
After the contraction force is generated, the pulley is rotated clockwise by <90° as shown in the figure and then stopped. Therefore, the external load driving wire 18 is also driven rightward by a predetermined stroke. Actually external load WjAvh wire 18
Since a driving torque is required, the force balance of the actuator is determined at the position where the contraction force of the magnetic fluid actuator element 20a, the contraction force of the springs 24m and 24b, and the tension of the external load drive wire 18 are balanced. The pulley 29 is stationary and correspondingly the external load drive wire 1
8 will be positioned.
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事では、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35の励磁電流にほぼ比例
して制御可能となるわけである。また励磁コイル35m
が励磁された場合は、プーリ29は反時計方向に駆動さ
れ、外部負荷駆動ワイヤ18は図示左方向に全く対称的
に駆動される。By the way, when the magnetic fluid 21 is saturated by the magnetic field, the amount of horizontal deformation of the magnetic fluid 21 is proportional to the applied magnetic field, and within this range, the stroke of the external load drive wire 18 is equal to that of the coil 35. This means that it can be controlled almost in proportion to the excitation current. Also, excitation coil 35m
is excited, the pulley 29 is driven counterclockwise, and the external load drive wire 18 is driven completely symmetrically to the left in the drawing.
以上述べた如く、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m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御すること
により、外部負荷駆動用ワイヤのストローク制御が可能
となり、し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。As described above, according to the magnetic fluid actuator according to the present invention, the stroke of the external load driving wire can be controlled by controlling the excitation current of the exciting coil and controlling the magnetic field acting on the magnetic fluid actuator element. Moreover, it is also possible to linearly control the above-mentioned stroke in response to the excitation current, which is structurally simple, eliminates the need for a pneumatic source, and eliminates mechanical wear and deterioration factors. Less reliable actuators can be obtained.
第1図、第2図はこの発明の一実施例を示す正面図、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、18は外部負荷WAT
o用ワイヤ、20a、20bはアクチュエータ素子、2
1a、 21bは磁性流体、24a、 24bばスプリ
ング、27は固定端、28はワイヤ、29はプーリ、3
0はリール、31は先端ロッド、32はロッド挿入口、
33はアーム、34(よ切欠き部、35a、35bは励
磁コイルである。
尚、図中同一符号は同二又は相当部分を示す。1 and 2 are front views showing one embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a front sectional view showing a conventional pneumatic actuator. In the figure, 1 is the actuator body, 18 is the external load WAT
o wire, 20a, 20b are actuator elements, 2
1a and 21b are magnetic fluids, 24a and 24b are springs, 27 is a fixed end, 28 is a wire, 29 is a pulley, 3
0 is the reel, 31 is the tip rod, 32 is the rod insertion port,
33 is an arm, 34 (notch portion), and 35a and 35b are excitation coils. In addition, the same reference numerals in the drawings indicate the same or equivalent parts.
Claims (1)
ータ素子、これらのアクチュエータ素子と結合されるス
プリング、これらのスプリング間に介装されるワイヤ、
このワイヤにより駆動されるプーリ、このプーリの一面
側に設けられ、外部負荷駆動用ワイヤを巻回駆動するリ
ール、上記プーリをその一端で保持すると共に他端が固
定端に支持されたアーム、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。Two actuator elements formed by enclosing a magnetic fluid in an elastic membrane body, a spring coupled to these actuator elements, a wire interposed between these springs,
a pulley driven by the wire; a reel provided on one side of the pulley for winding and driving the external load driving wire; an arm that holds the pulley at one end and whose other end is supported by a fixed end; A magnetic fluid actuator comprising an excitation coil for applying a magnetic field to an actuator element.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15707387A JPS641470A (en) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | Hydromagnetic actuator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15707387A JPS641470A (en) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | Hydromagnetic actuator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH011470A true JPH011470A (en) | 1989-01-05 |
JPS641470A JPS641470A (en) | 1989-01-05 |
Family
ID=15641648
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15707387A Pending JPS641470A (en) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | Hydromagnetic actuator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS641470A (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5054441A (en) * | 1988-06-17 | 1991-10-08 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Decompression device in a two-cycle engine |
-
1987
- 1987-06-23 JP JP15707387A patent/JPS641470A/en active Pending
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