JPH0658445A - 磁歪式制御弁 - Google Patents
磁歪式制御弁Info
- Publication number
- JPH0658445A JPH0658445A JP4209060A JP20906092A JPH0658445A JP H0658445 A JPH0658445 A JP H0658445A JP 4209060 A JP4209060 A JP 4209060A JP 20906092 A JP20906092 A JP 20906092A JP H0658445 A JPH0658445 A JP H0658445A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetostrictive element
- super
- giant magnetostrictive
- passage
- annular space
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は磁歪式制御弁に関し、構造が簡単と
なることを目的とする。 【構成】 超磁歪素子（２０）は、ハウジング（１０）
と軸部材（１４）との間に形成される環状空間に配置さ
れ、上記環状空間の幅よりも厚さが小さい円筒状とされ
ている。コイル（２４）は、上記超磁歪素子に磁界を印
加する。磁界の印加によって上記超磁歪素子を拡経又は
縮経して超磁歪素子とハウジングとの間の流路と、超磁
歪素子と軸部材との間の流路とを切換える。
なることを目的とする。 【構成】 超磁歪素子（２０）は、ハウジング（１０）
と軸部材（１４）との間に形成される環状空間に配置さ
れ、上記環状空間の幅よりも厚さが小さい円筒状とされ
ている。コイル（２４）は、上記超磁歪素子に磁界を印
加する。磁界の印加によって上記超磁歪素子を拡経又は
縮経して超磁歪素子とハウジングとの間の流路と、超磁
歪素子と軸部材との間の流路とを切換える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超磁歪素子の伸縮に応じ
て流路を切換える磁歪式制御弁に関する。
て流路を切換える磁歪式制御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から特開平２−２３７４７７号公報
に記載の如く超磁歪素子を用いた制御弁がある。
に記載の如く超磁歪素子を用いた制御弁がある。
【０００３】この制御弁は超磁歪素子からなるアクチュ
エータを使用して、流通口を有し、かつオリフィスの開
口を塞ぐバルブとの移動を駆動し、バルブの移動により
オリフィスの開口を開放して流量を増大させている。
エータを使用して、流通口を有し、かつオリフィスの開
口を塞ぐバルブとの移動を駆動し、バルブの移動により
オリフィスの開口を開放して流量を増大させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の制御弁はアクチ
ュエータとアクチュエータによって進退するバルブを必
要とし、またバルブとオリフィスの開口との間のシーリ
ングを考慮しなければならず、構造が複雑であるという
問題があった。
ュエータとアクチュエータによって進退するバルブを必
要とし、またバルブとオリフィスの開口との間のシーリ
ングを考慮しなければならず、構造が複雑であるという
問題があった。
【０００５】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
磁界の印加により超磁歪素子を拡経又は縮経して流路を
切換えることにより、構造が簡単となる磁歪式制御弁を
提供することを目的とする。
磁界の印加により超磁歪素子を拡経又は縮経して流路を
切換えることにより、構造が簡単となる磁歪式制御弁を
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の磁歪式制御弁
は、シリンダ部を有するハウジングと上記シリンダ部の
軸位置に配置される軸部材と、上記ハウジングと軸部材
との間に形成される環状空間に配置され、上記環状空間
の幅よりも厚さが小さい円筒状の超磁歪素子と上記超磁
歪素子に磁界を印加するコイルとを有し、磁界の印加に
よって上記超磁歪素子を拡経又は縮経して超磁歪素子と
ハウジングとの間の流路と、超磁歪素子と軸部材との間
の流路とを切換える。
は、シリンダ部を有するハウジングと上記シリンダ部の
軸位置に配置される軸部材と、上記ハウジングと軸部材
との間に形成される環状空間に配置され、上記環状空間
の幅よりも厚さが小さい円筒状の超磁歪素子と上記超磁
歪素子に磁界を印加するコイルとを有し、磁界の印加に
よって上記超磁歪素子を拡経又は縮経して超磁歪素子と
ハウジングとの間の流路と、超磁歪素子と軸部材との間
の流路とを切換える。
【０００７】
【作用】本発明においては、超磁歪素子の拡経又は縮経
により超磁歪素子とハウジング間の流路と、超磁歪素子
と軸部材間の流路を切換え、超磁歪素子自体がアクチュ
エータとしての機能とバルブとしての機能とを兼ね備え
ている。
により超磁歪素子とハウジング間の流路と、超磁歪素子
と軸部材間の流路を切換え、超磁歪素子自体がアクチュ
エータとしての機能とバルブとしての機能とを兼ね備え
ている。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の制御弁の一実施例の断面構造
図を示す。
図を示す。
【０００９】同図中、１０は有底円筒状のハウジングと
しての外管である。外管１０の底部１０ａには開口１１
が設けられ、また周側部には開口１２が設けられてい
る。外管１０の形成するシリンダには、小径部１４ａと
大径部１４ｂと小径部１４ｃとよりなる軸部材としての
内管１４が小径部１４ｃを開口１１に挿通した状態で配
設されている。大経部１４ｂの外観は外管１０の内径よ
りも小とされている。この内管１４は軸方向に延在する
流路１５ａと小径部１４ａを半径方向に貫通する流路１
５ｂとを有し、流路１５ａ，１５ｂは連通されている。
しての外管である。外管１０の底部１０ａには開口１１
が設けられ、また周側部には開口１２が設けられてい
る。外管１０の形成するシリンダには、小径部１４ａと
大径部１４ｂと小径部１４ｃとよりなる軸部材としての
内管１４が小径部１４ｃを開口１１に挿通した状態で配
設されている。大経部１４ｂの外観は外管１０の内径よ
りも小とされている。この内管１４は軸方向に延在する
流路１５ａと小径部１４ａを半径方向に貫通する流路１
５ｂとを有し、流路１５ａ，１５ｂは連通されている。
【００１０】２０は円筒状の超磁歪素子であり、その外
径は外管１０の内径と同一又は僅かに大とされ、その内
径は内管１４の小径部１４ａの外径よりも大とされてお
り、超磁歪素子２０は外管１０と小径部１４ａが形成す
る環状空間に小径部１４ａを挿通した状態でその外周を
外管１０の内周に当接した状態で取付けられる。また超
磁歪素子２０の一端は内管１４の小径部１４ａと大経部
１４ｂとのなす段部を当接させており、超磁歪素子２０
の他端には中央部に流通孔２１ａを有する圧力印加用治
具２１が当接している。
径は外管１０の内径と同一又は僅かに大とされ、その内
径は内管１４の小径部１４ａの外径よりも大とされてお
り、超磁歪素子２０は外管１０と小径部１４ａが形成す
る環状空間に小径部１４ａを挿通した状態でその外周を
外管１０の内周に当接した状態で取付けられる。また超
磁歪素子２０の一端は内管１４の小径部１４ａと大経部
１４ｂとのなす段部を当接させており、超磁歪素子２０
の他端には中央部に流通孔２１ａを有する圧力印加用治
具２１が当接している。
【００１１】この超磁歪素子２０は、テルビウム・ジス
ブロシウム・鉄等の希土類金属と鉄との合金であり、比
較的小さな磁場で大きな磁気歪を起こす。例えば、１０
００エルステッドの磁場で１１００〜１４００ＰＰＭの
磁歪が発生する。超磁歪材料がテルビウム・ジスブロシ
ウム・鉄あるいはテルビウム・ホルミウム・鉄等の正磁
歪材の場合、磁歪は軸方向に伸長すると共に縮径する方
向に発生し、またサマリウム・鉄等の負磁歪材の場合、
磁歪は軸方向に収縮すると共に拡径する方向に発生す
る。
ブロシウム・鉄等の希土類金属と鉄との合金であり、比
較的小さな磁場で大きな磁気歪を起こす。例えば、１０
００エルステッドの磁場で１１００〜１４００ＰＰＭの
磁歪が発生する。超磁歪材料がテルビウム・ジスブロシ
ウム・鉄あるいはテルビウム・ホルミウム・鉄等の正磁
歪材の場合、磁歪は軸方向に伸長すると共に縮径する方
向に発生し、またサマリウム・鉄等の負磁歪材の場合、
磁歪は軸方向に収縮すると共に拡径する方向に発生す
る。
【００１２】上記の圧力印加用治具２１はスプリング固
定用金具２２に固定された圧力印加用スプリング２３に
よって押圧され、これによって超磁歪素子２０は軸方向
に圧力が印加されている。これはある程度の荷重を印加
した方が超磁歪素子２０の磁場による変位が大きくなる
からである。スプリング固定用金具２２は流通孔２２ａ
を有している。
定用金具２２に固定された圧力印加用スプリング２３に
よって押圧され、これによって超磁歪素子２０は軸方向
に圧力が印加されている。これはある程度の荷重を印加
した方が超磁歪素子２０の磁場による変位が大きくなる
からである。スプリング固定用金具２２は流通孔２２ａ
を有している。
【００１３】外管１０の外周には超磁歪素子２０に対応
する位置にコイル２４が巻回されている。
する位置にコイル２４が巻回されている。
【００１４】ここで、コイル２４に通電しないときは磁
界が印加されないため、超磁歪素子２０は拡径状態であ
り、図１に示す如く超磁歪素子２０の内周は内管１４の
小径部１４ａから離間し、かつ超磁歪素子２０の外周は
外管１０の内周に当接する。このため、流通孔２２ａ，
２１ａより流入した流体は超磁歪素子２０の内周と小径
部１４ａとの間に形成された流路から流路１５ａ，１５
ｂを通して流路１５ａの端部の開口１６から流出する。
このときは超磁歪素子２０の外周と外管１０の内周との
間には流路が形成されず流体が開口１２から流出するこ
とはない。次に、コイル２４に通電するとコイル２４の
発生磁界が印加されるため、超磁歪素子２０は縮径状態
となり、図２に示す如く超磁歪素子２０の内周は内管１
４の小径部１４ａに当接し、かつ超磁歪素子２０の外周
には外管１０の内周から離間する。
界が印加されないため、超磁歪素子２０は拡径状態であ
り、図１に示す如く超磁歪素子２０の内周は内管１４の
小径部１４ａから離間し、かつ超磁歪素子２０の外周は
外管１０の内周に当接する。このため、流通孔２２ａ，
２１ａより流入した流体は超磁歪素子２０の内周と小径
部１４ａとの間に形成された流路から流路１５ａ，１５
ｂを通して流路１５ａの端部の開口１６から流出する。
このときは超磁歪素子２０の外周と外管１０の内周との
間には流路が形成されず流体が開口１２から流出するこ
とはない。次に、コイル２４に通電するとコイル２４の
発生磁界が印加されるため、超磁歪素子２０は縮径状態
となり、図２に示す如く超磁歪素子２０の内周は内管１
４の小径部１４ａに当接し、かつ超磁歪素子２０の外周
には外管１０の内周から離間する。
【００１５】このため、流通孔２２ａより流入した流体
は超磁歪素子２０の外周と外管１０の内周との間に形成
された流路を通して開口１２から流出する。このとき
は、超磁歪素子２０と内管１４の小径部１４ａとの間に
は流路が形成されないため開口１６より流体が流出する
ことはない。なお、コイル２４の通電量を制御すること
により、超磁歪素子２０の縮径量を制御して、開口１２
と開口１６からの流出量を調整することも可能である。
は超磁歪素子２０の外周と外管１０の内周との間に形成
された流路を通して開口１２から流出する。このとき
は、超磁歪素子２０と内管１４の小径部１４ａとの間に
は流路が形成されないため開口１６より流体が流出する
ことはない。なお、コイル２４の通電量を制御すること
により、超磁歪素子２０の縮径量を制御して、開口１２
と開口１６からの流出量を調整することも可能である。
【００１６】超磁歪素子２０は印加磁界に対する動作応
答が、圧電素子やソレノイドの動作応答に対して極めて
高速であり、高速の流路切換えを行なうことが可能とな
る。なお、外管１０を非金属材料から形成すれば、渦電
流の発生を防止でき、さらに高速の切換が可能となる。
答が、圧電素子やソレノイドの動作応答に対して極めて
高速であり、高速の流路切換えを行なうことが可能とな
る。なお、外管１０を非金属材料から形成すれば、渦電
流の発生を防止でき、さらに高速の切換が可能となる。
【００１７】また、超磁歪素子２０の拡経又は縮経によ
り超磁歪素子２０と外管１０間の流路と、超磁歪素子２
０と小径部１４ａ間の流路を切換え、超磁歪素子２０自
体がアクチュエータとしての機能とバルブとしての機能
とを兼ね備えているため、部品点数が少なく構造が簡単
となる。
り超磁歪素子２０と外管１０間の流路と、超磁歪素子２
０と小径部１４ａ間の流路を切換え、超磁歪素子２０自
体がアクチュエータとしての機能とバルブとしての機能
とを兼ね備えているため、部品点数が少なく構造が簡単
となる。
【００１８】図３は上記の磁歪式制御弁を適用した精密
制御システムの構成図を示す。
制御システムの構成図を示す。
【００１９】同図中、磁歪式制御弁３０の流通孔２２ａ
にはポンプ３１より一定圧力の流体が供給される。制御
弁３０の開口１２は流路３２を通して制御部３３のピス
トン３３ａにより分離された第１シリンダ３４ａに連通
され、開口１６は流路３５を通して第２シリンダ３４ｂ
に連通されている。
にはポンプ３１より一定圧力の流体が供給される。制御
弁３０の開口１２は流路３２を通して制御部３３のピス
トン３３ａにより分離された第１シリンダ３４ａに連通
され、開口１６は流路３５を通して第２シリンダ３４ｂ
に連通されている。
【００２０】上記第１，第２シリンダ３４ａ，３４ｂ夫
々は流路３５によりリサーブタンク３７に連通され、リ
ザーブタンク３７は流路３８によりポンプ３１に連通さ
れている。
々は流路３５によりリサーブタンク３７に連通され、リ
ザーブタンク３７は流路３８によりポンプ３１に連通さ
れている。
【００２１】ここで磁歪式制御弁３０を図１の状態とし
て流体を開口１６から第２シリンダ３４ｂに供給するこ
とにより、ピストン３３ａは矢印Ａ2 方向に移動する。
また、磁歪式制御弁３０を図２の状態に切換えて流体を
開口１２から第１シリンダ３４ａに供給することによ
り、ピストン３３ａは矢印Ａ1 方向に移動する。
て流体を開口１６から第２シリンダ３４ｂに供給するこ
とにより、ピストン３３ａは矢印Ａ2 方向に移動する。
また、磁歪式制御弁３０を図２の状態に切換えて流体を
開口１２から第１シリンダ３４ａに供給することによ
り、ピストン３３ａは矢印Ａ1 方向に移動する。
【００２２】このような精密制御システムを、、ＮＣ加
工機等の精密位置決め装置としたり、速度感応式パワス
テ用として微妙な速度変化に対する補助油圧制御として
用いれば、安全性の高いパワシステムとなる。またＡＢ
Ｓ（アンチロック・ブレーキ・システム）用の補助油圧
制御として用いても安全性の高いＡＢＳシステムとな
る。
工機等の精密位置決め装置としたり、速度感応式パワス
テ用として微妙な速度変化に対する補助油圧制御として
用いれば、安全性の高いパワシステムとなる。またＡＢ
Ｓ（アンチロック・ブレーキ・システム）用の補助油圧
制御として用いても安全性の高いＡＢＳシステムとな
る。
【００２３】なお、超磁歪素子２０を負磁歪材で形成す
る場合には、磁界を印加しない状態で図２に示す如く超
磁歪素子２０の内周を小径部１４ａの外周に当接するよ
うに構成し、磁界を印加することにより図１に示す如く
超磁歪素子２０の外周を外管１０の内周に当接させる構
成とすれば良い。
る場合には、磁界を印加しない状態で図２に示す如く超
磁歪素子２０の内周を小径部１４ａの外周に当接するよ
うに構成し、磁界を印加することにより図１に示す如く
超磁歪素子２０の外周を外管１０の内周に当接させる構
成とすれば良い。
【００２４】
【発明の効果】本発明の磁歪式制御弁によれば、超磁歪
素子がアクチュエータとバルブの機能を兼ね備え、構造
が簡単となり、実用上きわめて有用である。
素子がアクチュエータとバルブの機能を兼ね備え、構造
が簡単となり、実用上きわめて有用である。
【図１】本発明装置の断面構造図である。
【図２】本発明装置の断面構造図である。
【図３】本発明装置を適用したシステムの構成図であ
る。
る。
１０ 外管 １４ 内管 １４ａ，１４ｃ 小径部 １４ｂ 大径部 ２０ 超磁歪素子 ２１ 圧力印加用治具 ２４ コイル
Claims (1)
- 【請求項１】 シリンダ部を有するハウジングと、 上記シリンダ部の軸位置に配置される軸部材と、 上記ハウジングと軸部材との間に形成される環状空間に
配置され、上記環状空間の幅よりも厚さが小さい円筒状
の超磁歪素子と上記超磁歪素子に磁界を印加するコイル
とを有し、 磁界の印加によって上記超磁歪素子を拡経又は縮経して
超磁歪素子とハウジングとの間の流路と、超磁歪素子と
軸部材との間の流路とを切換えることを特徴とする磁歪
式制御弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4209060A JPH0658445A (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | 磁歪式制御弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4209060A JPH0658445A (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | 磁歪式制御弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0658445A true JPH0658445A (ja) | 1994-03-01 |
Family
ID=16566595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4209060A Pending JPH0658445A (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | 磁歪式制御弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0658445A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6149736A (en) * | 1995-12-05 | 2000-11-21 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Magnetostructure material, and process for producing the same |
-
1992
- 1992-08-05 JP JP4209060A patent/JPH0658445A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6149736A (en) * | 1995-12-05 | 2000-11-21 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Magnetostructure material, and process for producing the same |
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