JPH0742239Y2 - 感温アクチュエータ - Google Patents

感温アクチュエータ

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JPH0742239Y2
JPH0742239Y2 JP1988061598U JP6159888U JPH0742239Y2 JP H0742239 Y2 JPH0742239 Y2 JP H0742239Y2 JP 1988061598 U JP1988061598 U JP 1988061598U JP 6159888 U JP6159888 U JP 6159888U JP H0742239 Y2 JPH0742239 Y2 JP H0742239Y2
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JP
Japan
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temperature
diamagnetic
permanent magnet
sensitive actuator
drive shaft
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JP1988061598U
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秀之 田中
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Tokin Corp
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Tokin Corp
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Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案は、温度変化により駆動軸を往復動させる駆動部
を有する感温アクチュエータに関する。
[従来の技術] 温度を感知して、材料の相変態に伴う物理的性質の変化
を利用して、駆動させるアクチュエータとしては、形状
記憶合金を用いたものがある。
この形状記憶合金は、相変態に伴う形状の変化を利用し
特定温度で、この合金が伸縮することを、駆動源として
いる。
[考案が解決しようとする課題] しかしながら、形状記憶合金は、その変態点が高いため
極低温度帯域では、 大きな駆動力を得ることが困難であり、更に必ず可動す
るうちに疲労を生ずることが見られ不都合であった。
本考案の技術課題は、低温領域において、材料の相変態
に伴う物理的性質の変化を利用して駆動させる感温アク
チュエータを提供することにある。
[課題を解決するための手段] 本考案によれば,雰囲気の温度変化に対応して駆動軸を
長さ方向に沿う一方向に移動させる駆動部を有する感温
アクチュエータにおいて,前記駆動部は所定の温度以下
において反磁性となる反磁性体と,前記反磁性体に磁力
を及ぼす永久磁石とを含み,前記反磁性体は前記永久磁
石の間に挟んで設けられ,前記永久磁石の内の一方は前
記一方向の所定位置に固定されていることを特徴とする
感温アクチュエータが得られる。
また,本考案によれば,雰囲気の温度変化に対応して駆
動軸を長さ方向に沿う一方向に移動させる駆動部を有す
る感温アクチュエータにおいて,前記駆動部は所定の温
度以下において反磁性となる反磁性体と,前記反磁性体
に磁力を及ぼす永久磁石とを含み,前記永久磁石は,前
記反磁性体の間に挟んで設けられていることを特徴とす
る感温アクチュエータが得られる。ここで,本考案にお
いて,この反磁性体は同一材料からなることが望まし
い。
尚、本考案においては、反磁性体は、マイスナー効果を
有するセラミック材料より成ることが好ましい。
[作用] 本考案の作用について説明する。
本考案の感温アクチュエータにおいては、ケース内に駆
動部として、反磁性体と永久磁石とを有し、この反磁性
体は、永久磁石によって挟まれて配置されている。永久
磁石は一方向に磁化されている。反磁性体は温度降下に
つれて、帯磁率が急増し且つ抵抗が急減しほぼ零となる
臨界温度を有しこの温度以下において、マイスナー効果
を示す。
このとき、反磁性体の外部より磁束を印加すると、この
反磁性体の表面に反磁性電流が流れて、内部へ磁束が侵
入するのを妨げる様に働く。即ち、磁束を発生している
永久磁石は、このような反磁性体より離れるような力を
受ける。
従って、反磁性体が反磁性を呈さない時は永久磁石の磁
束により永久磁石に吸引力が働き反磁性体面に付着し永
久磁石とこれに挟まれた反磁性体は一体的となる。一
方、反磁性体が反磁性を呈する時、永久磁石夫々の磁束
により、反磁性体と永久磁石との間に反発力働き、この
永久磁石は、反磁性体面より離れる方向に浮上り、駆動
軸を永久磁石及び反磁性体の間隔が伸びる方向に移動さ
せる。このような、反磁性体が反磁性を呈する温度より
上昇させると、反磁性体は反磁性を消失し、永久磁石同
志の吸引力により永久磁石及び反磁性体の間隔が縮み、
駆動軸をこれらの間隔が縮む方向に移動させる。即ち、
温度変化させることにより、駆動軸は軸に沿う方向の往
復動を繰返す。
本考案の他の感温アクチュエータにおいては、ケース内
に永久磁石が設けられ、この永久磁石を挟んで反磁性体
が配置されている。これらの反磁性体は、同一の臨界温
度を有する材料でも、異なる臨界温度を有する材料であ
っても良い。
これらの反磁性体の永久磁石側でない側には、駆動軸が
設けられている。反磁性体とケースとは、この駆動軸に
貫通されているスプリングとにより夫々接続され、この
反磁性体は、スプリングとにより永久磁石に圧接され
る。この一対の反磁性体が反磁性を呈さない時、永久磁
石の磁束は、反磁性体の内部を通過するために、永久磁
石と反磁性体には反発力は発生せず、永久磁石の両側に
スプリングにより夫々圧接される。
一方、反磁性体が反磁性を呈する時には、永久磁石の磁
束により、反磁性体の表面に反磁性電流が流れ、反磁性
体は永久磁石の磁束と逆方向の磁束を形成し永久磁石に
よって反発力を受け、スプリングに抗して、永久磁石よ
り離れる方向に浮上り、駆動軸を永久磁石から離れる方
向に移動させる。このように、反磁性体が反磁性を呈す
る温度より上昇させると、反磁性体は反磁性を消失し、
スプリングによって、駆動軸を永久磁石に近ずく方向に
移動させる。
即ち、本考案の感温アクチュエータは、上記のいずれも
温度変化させることにより、駆動軸に沿う方向の往復駆
動を繰返す。
本考案においては、感温反磁性体の材料は、Y1Ba2Cu3O
7-yの高温超伝導セラミック材料が、好ましいが、マイ
スナー効果を示す材料であるならば、Y1Ba2Cu3O7-y
は、限定されない。異なる温度帯域を有する材料を選定
することで、別々に動作する温度帯域を選定することが
出来る。
[実施例] 本考案の実施例を図面を参照して説明する。
実施例1. 本考案の実施例1に係る感温アクチュエータについて説
明する。
第1図は、本考案の実施例1に係る感温アクチュエータ
の駆動部の構成を示す断面図である。
この図において、天井面に駆動軸5の貫通する孔部を有
するケース4内に、このケース4内より幾分狭く且つ超
伝導の臨界温度を有する反磁性体1が、駆動軸5に沿う
方向に磁化された永久磁石3を介してケース4内底部に
固定されている。
一方、反磁性体1の天井面には、一面は駆動軸5に固着
され且つ永久磁石3と同方向即ちこの駆動軸5に沿う方
向に磁化された永久磁石2が、他面を接して載置されて
いる。永久磁石2と永久磁石3と反磁性体1とにより駆
動部を構成する。この反磁性体1は、一般式YBa2Cu3O
7-yで表される高温セラミック材料よりなる。
第2図は、この高温セラミック材料の温度と帯磁率及び
抵抗との関係を示す図である。
この図において、横軸は絶対温度(K)、縦軸は帯磁率
(破線21)及び抵抗(実線22)を示す。図のように温度
降下するにつれ、90K付近において帯磁率が急増し、且
つ抵抗が急減しほぼ零となる臨界温度を有し、この温度
以下において、マイスナー効果を示す。
これは、超伝導材料の代表的な性質であり、このセラミ
ック材料の外部より磁束を印加すると、セラミック材料
の表面に反磁性電流が流れて、内部へ磁束が侵入するの
を妨げる様に働く。即ち、磁束を発生している永久磁石
は、このようなセラミック材料よりなる反磁性体より離
れるような力を受ける。
第3図(a)は実施例1に係る感温アクチュエータの反
磁性体が反磁性を呈さない時の状態を示す図である。
この図において、固定側永久磁石3及び駆動側永久磁石
2の磁束は、破線6で示される状態にあり、駆動側永久
磁石2に吸引力が働き反磁性体1面に付着し固定され
る。
第3図(b)は実施例1に係る感温アクチュエータの反
磁性体が反磁性を呈する時の状態を示す図である。この
図において、固定側永久磁石3及び駆動側永久磁石2の
磁束は、破線7及び8で示される状態にあり、駆動側永
久磁石2に、反発力働き反磁性体1面より離れる方向に
浮上り、駆動軸5を反磁性体から離れる方向に移動させ
る。このような、反磁性体が反磁性を呈する温度より上
昇させると、反磁性体は反磁性を消失し第3図(a)に
示す状態となり、駆動軸5を反磁性体に近ずく方向に移
動させる。即ち、温度変化させることにより、駆動軸5
は、軸に沿う方向の往復動を繰返す。
実施例2. 本考案の実施例2に係る感温アクチュエータについて説
明する。
第4図は、本考案の実施例2に係る感温アクチュエータ
の構成を示す断面図である。
この図において、天井面及び底面に駆動軸15及び15′の
貫通する孔部を有するケース14内の中央部を横切って板
状の永久磁石11が設けられており、永久磁石の一面に、
一面を対向させて反磁性体12が配置され、反磁性体12の
他面の中央部には、ここを起点とし鉛直上方に伸びる駆
動軸15が設けられている。反磁性体12とケース14の天井
面とは、この駆動軸15に貫通されているスプリング16と
により接続され、永久磁石11の一面に圧接されている。
一方、永久磁石11の他面も同様に、鉛直下方に伸びる駆
動軸15′を他面に有する反磁性体13が配置され反磁性体
12とケース14内の底面とは、この駆動軸15′に貫通され
ているスプリング16′とにより接続され、反磁性体13は
永久磁石11の他面に圧接されている。反磁性体12及び13
と永久磁石11とスプリング16及び16′により駆動部を構
成する。反磁性体12及び13は、実施例1と同一の反磁性
材料よりなる。
第5図(a)は実施例2に係る感温アクチュエータの一
対の反磁性体12及び13反磁性を呈さない時の状態を示す
図である。
この図において、永久磁石11の磁束は、破線18で示され
る状態にあり、反磁性体の内部を通過するために、駆動
側反磁性体には、反発力は発生せず、永久磁石11の両面
にスプリング16及び16′により夫々圧接されている。
第5図(b)は実施例2に係る感温アクチュエータの反
磁性体が反磁性を呈する時の状態を示す図である。この
図において、永久磁石11の磁束が、破線19で示される状
態にあり、この磁束により、反磁性体12及び13の表面に
反磁性電流が流れ、反磁性体12及び13は、永久磁石11に
よって、反発力を受け、スプリング16及び16′に抗し
て、永久磁石11より離れる方向に浮上り、駆動軸5を永
久磁石11から離れる方向に移動させる。更に、反磁性体
が反磁性を呈する温度即ち臨界温度より上昇させると、
反磁性体は反磁性を消失し第5図(a)に示す状態に再
びなり、駆動軸15を反磁性体に近づく方向に移動させ
る。
即ち、温度変化させることにより、駆動軸15及び15′は
軸に沿う方向の往復動を繰返す。
以上の実施例1及び実施例2では、感温反磁性体の材料
はY1Ba2Cu3O7-yの高温超伝導セラミック材料についての
代表例を示したが、マイスナー効果を示す材料であるな
らば、Y1Ba2Cu3O7-yには、限定されず、また、温度帯域
を有する材料を選定することで、動作する温度帯域を選
定することが出来る。更に、実施例2において一対の反
磁性材料は、同一の材料を使用したが、異なる温度帯域
を有する材料を選定、し異なる温度帯域で動作させるこ
とも可能である。
[考案の効果] 以上説明したように、本考案によれば、極低温帯域にお
いて、温度変化を駆動軸の往復動に変換する感温アクチ
ュエータを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本考案の実施例1に係る感温アクチュエータ
の構成を示す断面図、第2図は反磁性セ温アクチュエー
タの反磁性体が反磁性を呈さラミック材料の温度と帯磁
率及び抵抗との関係を示す図、第3図(a)は本考案の
実施例1に係る感ない時の状態を示す図、第3図(b)
は本考案の実施例1に係る感温アクチュエータの反磁性
体が反磁性を呈する時の状態を示す図、第4図は本考案
の実施例2に係る感温アクチュエータの構成を示す断面
図、第5図(a)は本考案の実施例2に係る感温アクチ
ュエータの一対の反磁性体が反磁性を呈さない時の状態
を示す図、第5図(b)は本考案の実施例2に係る感温
アクチュエータの反磁性体が反磁性を呈する時の状態を
示す図である。 図中1,12及び13は反磁性体、2,3及び11は永久磁石、4
及び14はケース、4a,14a及び14bは貫通孔、5,15及び1
5′は駆動軸、16及び16′はスプリングである。

Claims (3)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】雰囲気の温度変化に対応して駆動軸を長さ
    方向に沿う一方向に移動させる駆動部を有する感温アク
    チュエータにおいて,前記駆動部は所定の温度以下にお
    いて反磁性となる反磁性体と,前記反磁性体に磁力を及
    ぼす永久磁石とを含み,前記反磁性体は前記永久磁石の
    間に挟んで設けられ,前記永久磁石の内の一方は前記一
    方向の所定位置に固定されていることを特徴とする感温
    アクチュエータ。
  2. 【請求項2】雰囲気の温度変化に対応して駆動軸を長さ
    方向に沿う一方向に移動させる駆動部を有する感温アク
    チュエータにおいて,前記駆動部は所定の温度以下にお
    いて反磁性となる反磁性体と,前記反磁性体に磁力を及
    ぼす永久磁石とを含み, 前記永久磁石は,前記反磁性体の間に挟んで設けられて
    いることを特徴とする感温アクチュエータ。
  3. 【請求項3】前記反磁性体は同一材料からなることを特
    徴とする請求項2記載の感温アクチュエータ。
JP1988061598U 1988-05-12 1988-05-12 感温アクチュエータ Expired - Lifetime JPH0742239Y2 (ja)

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JPH01166494U JPH01166494U (ja) 1989-11-21
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JP5413876B2 (ja) * 2008-09-09 2014-02-12 国立大学法人東京農工大学 反磁性物質の磁気駆動装置、方法およびシステム
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3327265A (en) 1963-09-24 1967-06-20 Philips Corp Superconductive device for causing stable and free floating of a magnet in space

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