JPH06249130A - サーモアクチュエータ装置 - Google Patents

サーモアクチュエータ装置

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Publication number
JPH06249130A
JPH06249130A JP6099593A JP6099593A JPH06249130A JP H06249130 A JPH06249130 A JP H06249130A JP 6099593 A JP6099593 A JP 6099593A JP 6099593 A JP6099593 A JP 6099593A JP H06249130 A JPH06249130 A JP H06249130A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thermoactuator
unit
cylinder
piston
type semiconductor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6099593A
Other languages
English (en)
Inventor
Junzo Ueda
順三 植田
Tomoji Inagaki
智司 稲垣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
Priority to JP6099593A priority Critical patent/JPH06249130A/ja
Publication of JPH06249130A publication Critical patent/JPH06249130A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 油圧源等の大型の装置を必要とすることなく
小型、軽量化を図るとともに、動作音を回避できるサー
モアクチュエータを提供すること。 【構成】 直流電源11に切換スイッチ21を介して接
続された一対の導電性基板間12、13と、これら導電
性基板12、13間に配置されたN型半導体15及びP
型半導体16と、これら半導体の外側に配置された絶縁
体17、18とによりサーモ回路部10が形成されてい
る。絶縁体18側には、内部にパラフィン32が収容さ
れたシリンダ31が固定されており、このシリンダ31
にはピストン33が軸方向移動可能に収容されるいる。
前記各半導体15、16に交互に電流を流すことによ
り、絶縁体に冷却、加熱作用を生じさせ、これによって
パラフィン32の相変化を起こさせてピストン33が軸
方向に移動可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、サーモアクチュエータ
装置に係り、特に、サーモ回路に隣設されたシリンダ内
のパラフィンの相変化により所定の動力を得るサーモア
クチュエータに関するものである。このサーモアクチュ
エータは、各種ロボットのアームとして利用することの
他、空気圧、油圧源がなく、火花等の発生を回避しなけ
ればならない特殊環境等において好適に利用することが
できるサーモアクチュエータ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より知られている各種のアクチュエ
ータとしては、電気式、油圧式、空気圧式のものが存在
する。電気式アクチュエータは、所定の電源投入により
モータを回転ないし直動させ、適宜な動力伝達機構を介
してピストン等の動作部材を進退させるものである。ま
た、油圧式、空気圧式は、油等の流体に所定の加減圧を
行わせてシリンダ内ピストンを動作させるものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記電
気式アクチュエータにおいては、動作時にモータのノイ
ズを発生させる一方、油圧、空気圧式アクチュエータに
おいては、大型の油圧源、空気圧源を必要とし、小型化
には不向きであるという不都合があった。
【0004】
【発明の目的】本発明は、かかる従来例の不都合を改善
し、特に、アクチュエータの動作音を無くすことができ
るとともに、油圧源等の大型の装置を用いることなく小
型で軽量化を可能としたサーモアクチュエータ装置を提
供することを、その目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、所定の電源に
電流切換えスイッチを介して接続され所定間隔を隔てて
対向装備された一対の導電性基板と、この導電性基板相
互間に配置されたN形半導体およびP形半導体から成る
サーモモジュールと、一対の導電性基板の一方の外面側
に絶縁性部材を介して当接装備され内部にはサーモモジ
ュールによる加熱又は冷却作用に応じて相変化するパラ
フィン等の相変化物が収納されたシリンダとを有し、シ
リンダに係合するピストンが、サーモモジュールとは反
対側に位置するシリンダ開口部側に装備されて成る単位
サーモアクチュエータを備えている、という構成を採っ
ている。これにより、前述した目的を達成しようとする
ものである。
【0006】
【作用】本発明においては、切換スイッチを介してN型
半導体及びP型半導体に交互に電流が流される。この
時、絶縁体は、電流の流れる方向の変化に対応して加熱
又は冷却され、この加熱又は冷却に追従してシリンダ内
のパラフィンが収縮し又は膨張,すなわち液相から固相
へ,或いは固相から液相へと相変化を起こすこととな
る。そして、この相変化によりシリンダ内に収容された
ピストンは軸方向に移動可能となる。
【0007】
【実施例】以下、本発明に係るサーモアクチュエータの
一実施例を図面に基づいて説明する。
【0008】図1に示す実施例は、直流電源11に電流
切換えスイッチ21を介して接続され所定間隔を隔てて
対向装備された一対の導電性基板12,13と、この導
電性基板12,13の相互間に配置されたN形半導体1
5およびP形半導体16から成るサーモモジュール10
aと、一対の導電性基板12,13の一方の外面側に絶
縁性部材を介して当接装備され内部にはサーモモジュー
ル10aによる加熱又は冷却作用に応じて相変化するパ
ラフィン等の相変化物が収納されたシリンダ31とを有
している。このシリンダ31に係合するピストン33
が、サーモモジュール10aとは反対側に位置するシリ
ンダ31の開口部側に装備されて成る単位サーモアクチ
ュエータ40を備えている。これを更に詳述すると、図
1において、サーモアクチュエータ装置は、サーモ回路
部10と、このサーモ回路部10によって所定の動力を
得るアクチュエータ部30とを備えて構成されている。
【0009】サーモ回路部10は、電源を構成する直流
電源11と、この直流電源11に電気的に接続された一
対の導電性基板12,13と、これら導電性基板12,
13間に配置されたN型半導体15及びP型半導体16
と、導電性基板12,13の各外側に配置されたに絶縁
体17,18と、一方の絶縁体17の外側に装備された
放熱器19とを含み構成されている。この内、導電性基
板12,13とN型半導体15及びP型半導体16とに
より、前述した如くサーモモジュール10aが形成され
ている。
【0010】電源11および導電性基板12を電気的に
接続する配線20の途中には、切換スイッチ21が設け
られている。そして、この切換スイッチ21の反転動作
によりN型半導体15およびP型半導体16に対して電
流を流す方向が適宜切り換えできるようになっている。
本実施例において、図1に示す状態では、N型半導体1
5側に電流が流れるようになっており、この時に絶縁体
17が冷却される一方、切換スイッチ20が反転した時
には絶縁体17が加熱されるよう構成されている。な
お、図2は、この際の入力電流(A)に対する吸熱量Y
(W)の相対関係を示している。
【0011】N型半導体15及びP型半導体16は、ビ
スマス−テルル化物の半導体により構成され、不純物ド
ーピングによる過剰電子N型と不足電子P型の半導体が
それぞれ用いられている。
【0012】アクチュエータ部30は、導電性基板13
に絶縁体18を介して固定されたシリンダ31と、この
シリンダ31内に収容されたパラフィン32と、シリン
ダ31に軸方向移動可能に支持されたピストン33とを
備えて構成され、パラフィン32の相変化に対応してピ
ストン33が移動できるようになっている。
【0013】以上の構成において、電流がN型半導体1
5側に流されると絶縁体15が冷却される一方、P型半
導体16側に電流が流されると絶縁体15は加熱される
こととなる。このように絶縁体13が冷却ないし加熱さ
れることにより、シリンダ31内に収容されたパラフィ
ン32が収縮(液相→固相)または膨張(固相→液相)
し、これによりピストン33が軸方向に移動して外部へ
の出力を得ることが可能となる。
【0014】従って、このような実施例によれば、油圧
源等の大型の動力源を一層することができるため、小型
化、軽量化双方を充足することができるとともに、動作
音も発生も有効に回避することができる。
【0015】図3には、サーモアクチュエータ装置の他
の実施例が示されている。この実施例は、基本的に前述
の単位サーモアクチュエータ40を複数対組み合わせた
ものにより構成されたもので、それぞれのピストンの断
面積ないし受圧面積を所定の比率で変化させたものであ
る。
【0016】これを更に詳述すると、この応用例では、
四つのサーモ回路部10A〜10D及びアクチュエータ
部30A〜30Dが連続的に接続されているとともに、
各サーモ回路部10A〜10Dは制御回路50により電
気的に制御されるようになっている。そして、各アクチ
ュエータ部30A,30Bのピストン33A及び33B
は同一の中心軸線上に一体的に連結されているととも
に、アクチュエータ部30C,30Dのピストン33
C,33Dも一体的に連結され、全体として図3の左右
方向において矢印で示すような動力が得られるように構
成されている。この際、各ピストン33Aないし33D
の断面積比は1:2:4:8となるように構成されてい
る。
【0017】従って、例えばサーモ回路部10Aのみを
制御回路50により付勢した場合のピストンストローク
は1となるが、サーモ回路部10Bをも付勢した場合に
は前述の断面積比よりストロークが3となり、本実施例
では、種々の組み合わせの変化によって、15段階のス
トロークを得ることが可能となる。なお、図3中、符号
51は、蓄熱器をそれぞれ示す。
【0018】従って、このような実施例によれば、設計
条件の異なる種々のアクチュエータ部30A〜30Dの
連続的な組み合わせにより、異なるストロークを発生さ
せることができる結果、一定の動作領域において、各種
のストロークを必要とする制御機械への適用範囲を拡大
することが可能となる。
【0019】また、上記図3に示す実施例では、ピスト
ンの直径がそれぞれ異なる場合について例示したが、必
要に応じてピストンの直径を一部同一に設定してもよ
い。また、上記図3に示す実施例では、一対の単位サー
モアクチュエータがピストンを介して連結し得るように
構成したが、各サーモアクチュエータについては、その
ピストンがいづれも同一方向に向くように配置し連結す
るように構成してもよい。
【0020】
【発明の効果】本発明は以上のように構成され、かつ、
作用するので、これによると、油圧源等の大型の装置を
用いることなく小型、軽量化を図ることができるととも
に、アクチュエータの動作音を有効に回避することがで
きる、という従来にない優れたサーモアクチュエータ装
置を提供することができる。。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のサーモアクチュエータ装置の一実施例
を示す全体の概略断面図である。
【図2】図1に示す実施例における電流と吸熱量との関
係を示す線図である。
【図3】他の実施例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
10 サーモ回路部 11 直流電源 12 導電性基板 13 導電性基板 17 絶縁体 18 絶縁体 19 放熱器 21 切換スイッチ 30 アクチュエータ部 31 シリンダ 32 パラフィン 33 ピストン 40 単位サーモアクチュエータ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の電源に電流切換えスイッチを介し
    て接続され所定間隔を隔てて対向装備された一対の導電
    性基板と、この導電性基板相互間に配置されたN形半導
    体およびP形半導体から成るサーモモジュールと、前記
    一対の導電性基板の一方の外面側に絶縁性部材を介して
    当接装備され内部には前記サーモモジュールによる加熱
    又は冷却作用に応じて相変化するパラフィン等の相変化
    物が収納されたシリンダとを有し、 前記シリンダに係合するピストンが、前記サーモモジュ
    ールとは反対側に位置するシリンダ開口部側に装備され
    て成る単位サーモアクチュエータを備えていることを特
    徴としたサーモアクチュエータ装置。
  2. 【請求項2】 所定の電源に電流切換えスイッチを介し
    て接続され所定間隔を隔てて対向装備された一対の導電
    性基板と、この導電性基板相互間に配置されたN形半導
    体およびP形半導体から成るサーモモジュールと、前記
    一対の導電性基板の一方の外面側に絶縁性部材を介して
    当接装備され内部には前記サーモモジュールによる加熱
    又は冷却作用に応じて相変化するパラフィン等の相変化
    物が収納されたシリンダとを備えると共に、前記シリン
    ダに係合するピストンが、前記サーモモジュールとは反
    対側に位置するシリンダ開口部側に装備されて成る単位
    サーモアクチュエータを複数設け、 この各単位サーモアクチュエータのピストンが隣接する
    他の単位サーモアクチュエータの往復移動を付勢可能
    に、前記各単位サーモアクチュエータの全体を直列接続
    したことを特徴とするサーモアクチュエータ装置。
  3. 【請求項3】 所定の電源に電流切換えスイッチを介し
    て接続され所定間隔を隔てて対向装備された一対の導電
    性基板と、この導電性基板相互間に配置されたN形半導
    体およびP形半導体から成るサーモモジュールと、前記
    一対の導電性基板の一方の外面側に絶縁性部材を介して
    当接装備され内部には前記サーモモジュールによる加熱
    又は冷却作用に応じて相変化するパラフィン等の相変化
    物が収納されたシリンダとを備えると共に、前記シリン
    ダに係合するピストンが、前記サーモモジュールとは反
    対側に位置するシリンダ開口部側に装備されて成る単位
    サーモアクチュエータを複数設け、 この各単位サーモアクチュエータのピストンが隣接する
    他の単位サーモアクチュエータの往復移動を付勢可能
    に、前記各単位サーモアクチュエータの全体を直列接続
    し、 前記各単位サーモアクチュエータの内,少なくとも一対
    の単位サーモアクチュエータは、そのピストンの中心軸
    線が同一線上に配置されていると共に、相互にピストン
    を共有する形態で対向装備されていることを特徴とした
    サーモアクチュエータ装置。
  4. 【請求項4】 前記ピストンは、その直径が、一方の単
    位サーモアクチュエータ側と他方の単位サーモアクチュ
    エータ側とでは異なっていることを特徴とした請求項4
    記載のサーモアクチュエータ装置。
  5. 【請求項5】 前記ピストンは、その直径が、一方の単
    位サーモアクチュエータ側と他方の単位サーモアクチュ
    エータ側とで同一となっていることを特徴とした請求項
    4記載のサーモアクチュエータ装置。
JP6099593A 1993-02-25 1993-02-25 サーモアクチュエータ装置 Withdrawn JPH06249130A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001173836A (ja) * 1999-11-16 2001-06-29 Behr Thermot Tronik Gmbh & Co アクチュエータ
JP2010507750A (ja) * 2006-10-26 2010-03-11 セルノボ リミテッド ワックスマイクロアクチュエータ
JP2013538725A (ja) * 2010-08-16 2013-10-17 アウディ アクチェンゲゼルシャフト 車両ホイール

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001173836A (ja) * 1999-11-16 2001-06-29 Behr Thermot Tronik Gmbh & Co アクチュエータ
JP2010507750A (ja) * 2006-10-26 2010-03-11 セルノボ リミテッド ワックスマイクロアクチュエータ
JP4945640B2 (ja) * 2006-10-26 2012-06-06 セルノボ リミテッド ワックスマイクロアクチュエータ
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Effective date: 20000509