JPH0487549A - アクチユエータ - 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、アクチュエータに関し、特に望遠鏡の主鏡
の支持機構等に利用されるアクチュエータに関する。

〔従来の技術〕

第７図は例えば特願平２−４０２５０号明細書に示され
九従来のアクチュエータを示す側面構成図で、図におい
て、（１）は七〜、（２）はセ＊　（１）内を直進案内
するスライド機構、（３）はばね、（４）は磁性流体ダ
ンパー、（６）は送プ機構である。

また、萬８図は特開昭６３−１４４５０４号公報に示さ
れた従来の７クチユエータのもう１つの例を示す断面図
で、図において、（６）は駆動体、（７）は磁性流体、
（８）は円筒磁石、（９）はコイル、ＱＯはピストン、
（ロ）はシリンダーである。

次に動作について説明する。第７図において、送り機構
（６）にてばれ（３）、磁性流体ダンパー員）を伸縮し
てそれに°よって生じる力をスライド機構（２）を介し
て伝える。

また第１０図において、ピストンＱＯＦｉ円筒磁石（８
）によって自己浮揚しておシ、コイル（９）（電流を加
えることによ）ピストンを上下はせる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のアクチュエータは、第７図のものは、機械的に構
造が複雑でメンテナンスが困難であることや、セル（１
）とスライド機構（２）とが接触していることがらセＡ
／（１）の振動が伝達しやすいという問題点かあシ、第
８図のものは、コイ／Ｌ／（９）が円筒磁石（８）の外
側にあシ％また円筒磁石（８）に比してコイル（９）の
作る磁場勾配がその構造上弱いことからアクチュエータ
の力が弱い等の問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、メンテナンスが容易で、駆動部分とセルの接
触がなく、大きな力の出るアクチュエータを得ることを
目的とする０ 〔課題を解決するための手段〕 本発明にかかるアクチュエータは、非磁性体からなるシ
リンダーと、このシリンダー内に充填された磁性流体と
、上記シリンダーの下部（または上部〕に、シリンダー
底面（または上面）に磁極を向けて設置された永久磁石
と、上記シリンダーの上部（または下部）に、シリンダ
ー上面（または底面）に磁極を向けて設置された電磁石
と、上記磁性流体中に保持され且つ上記永久磁石と電磁
石の作用で自己浮揚するごときピストンとを備えたもの
である。

また、本発明の別の発明にかかるアクチュエータは、非
磁性体からなるシリンダーと、このシリンダー内に充填
された磁性渡体と、上記シリンダーの周囲に外接して設
けられた複数個の永久磁石と、これらの永久磁石間に設
置された電磁石と、上記磁性流体中に保持され、且つ上
記永久磁石と電磁石の作用で自己浮揚するごときピスト
ンとを備えたものである。

〔作用〕

この発明におけるアクチュエータは、ばねや送シ機構と
いう機械部品がなく、またピストンが磁性流体中に保持
されているのでピストンとシリンダーの接触部分がない
。また、永久磁石と電磁石が直接シリンダーに設置され
ておシ、磁場勾配の制御力が大きく、アクチュエータの
出せる力も大きい０ 〔実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明する。菖ｌ
因において、（ロ）はシリンダー、（７）はシリンダー
ミル内に充填された磁性流体、（２）はシリンダー（６
）の下部に、シリンダー（ロ）の底面に磁極を向けて設
置した永久磁石、Ｌ１ｒｔシリンダー（ロ）の上部に５
７リンダ一上面に磁極を向けて設置した電磁石、叫は磁
性流体（７）中に保持され且つ永久磁ミーと電磁石（２
）の作用で自己浮揚するごときピストンである０ 次に動作について説明する０永久磁石（２）によって磁
性流体（７）には磁場がかかつており、その作用でピス
トンＱＯは浮揚している０ピヌトン（至）の比重をＰＰ
１磁性流体゛（７）の比重をＰＭｓ重力加速度をｇ。

ａ性流体（７）の透磁率、磁化、磁場勾配をμｏｓＭｓ
ＶＨ，ピヌトン（２）にかかる外力（またはピストンが
出す力）をｆとすると、ピストン（至）にかかる力Ｆは
次式で表される。

Ｆ＝（Ｐｐ−ＰＭ）ｇ　　＃ｏＭＶＨ＋ｆ　　　−−−
−−ＬＬ）式（１）のＦが０以下になるような磁場を永
久磁ミーによってかけることでピストンαＱは浮揚する
。そして電磁石（ＬＩＩＣよって磁場をかけると、電磁
石□□□によって式（１）中のＭ、ＶＨが変化し、ピス
トンは、Ｆ＝Ｏとなる点で浮揚、静止する。このように
して、電磁石（２）の強さを変えることでピストンの出
す力ｆを制御できる。また磁場の作用でピストンαｏｈ
セルフセンタリングするので、ガイド等をつける必要は
ない。

なお、上記実施例では、１つのアクチュエータに対し１
つの永久磁石（２）を用いたが、２つの７クチユエータ
で共用してもよい。第２図はその例を表したもので、第
１図に付した番号と同一の番号を付したものは同一の構
成要素でめシ、第２１８１の永久磁石（２）は１つの永
久ａミーで２つのアクチュエータの永久磁石（２）の効
果を兼ねるものであり、複数の７クチユエータを製作す
る場合にスペースや経費の効率が上がる。また、８２図
ではアクチユエータが２個の場合について示したが、そ
れ以上の数でも組み合せて使用できる。

また、上記実施例では、シリンダ東の底面側に永久磁石
時、上面側に電磁石（至）を設置したが逆でもよく、底
面側に電磁石（２）、上面ｔｌｌＫ永久磁石（２）を設
置してもよい。

また、磁場勾配を上げるために磁石（２）と電磁石（至
）をシリンダー（ロ）の周シに交互に設置した場合の実
施例を第３図に示す。第３図において、第１図に付した
番号と同一の番号を付したものは同一の構成要素であり
、電磁石（至）が通電していない状態ではシリンダ（６
）の軸方向について磁場勾配は殆んどゼロであり、従っ
て式（１）よシアクチュエータの力はゼロであるが、電
磁石（至）を少しでも通電させ、永久磁石（２）と電磁
石（至）の向い合う面が同極になるようにすると磁場勾
配を生じ、アクチュエータは力を生じる。もちろん、永
久磁石（２）と電磁石（至）の位置は逆であってもよい
し、永久磁石＠の代わりに新たに電磁石を設置し、全て
電磁石としても同様の効果を奏する。

また、永久磁石を互いに同ｆｆｉが向いあうように設置
し、その間に２個（または偶数個）の電磁石（至）を設
置すると、電磁石（至）に通電しない状態でも、永久磁
石（２）の作用でピストン（至）は自己浮揚する。

この場合の実施例を！！４１１！ｌに示す。この作用に
よシ、ピストンａＱは初期力を持つことになる。この場
合も第３図の場合と同様に、永久磁石りと電磁石（至）
の配ｔは逆であってもよいし、永久磁石０の代わシに新
たに電磁石を設置し、全て電磁石としても同様の効果を
賽する。また、この永久磁石（ロ）と電磁石（至）の組
み合せで、多数の永久磁石＠と電磁石（至）を設置して
本よい。

また更に、磁場勾配を大きくするためにシリンダーの側
面に同極ばかシ向けられるように永久磁石（２）と電磁
石Ｑ３を交互に設置した実施例を第５図ｆａ）　、　ｆ
ｂ）　Ｋ示す。８５図（ａ）ｒｉアクチュエータの断面
図、第５図（ｂ）はアクチュエータを上から見た図であ
シ、第５図（ｂ）に示すとおプ、その構造上永久磁石時
と電磁石（至）を薗型に設置する必要がある。これによ
ると大きな磁場勾配ＶＨ′ｆ：得ることができ、アクチ
ュエータは非常に大きな力を持つ。なお、第５図（、）
ではシリンダー（ロ）の上端と下端に永久磁石（ロ）を
設置した場合を示したが、永久磁石（２）と電磁石（至
）の配置が交互にさえなっていれば、上場と下端は電磁
石−でもよいし、電磁石＠と永久磁石＠の数をかえても
よい。また、永久磁石（６）を電磁石（至）に置換して
もよい。そして、第６図に示すように１つの永久ｍ石側
を複数の７クチユエータで共有してもよい。この場合は
その構造上、シリンダー周りにはリターンヨーク（１４
ａ）、（１４ｂ）が設置されることになる。この場合も
、第５図と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、非磁性体からなるシリ
ンダーと、このシリンダー内に充填されたａ性流体と、
上記シリンダーの下部（または上部）に、シリンダー底
面（または上面）Ｋａ極を向けて設置された永久磁石と
、上記シリンダーの上部（または下部）Ｋ、シリンダー
上面（または底面）に磁ｆｆｉを向けて設置された電磁
石と、上記磁性流体中に保持され且つ上記永久磁石と電
磁石の作用で自己浮揚するごときピストンとを備えたの
で、また、本発明の別の発明によれば、非磁性体からな
るシリンダーと、このシリンダー内に充填された磁性流
体と、上記シリンダーの周囲に外接して設けられた複数
個の永久磁石と、これらの永久磁石間に設置された電磁
石と、上記磁性流体中に保持され、且つ上記永久磁石と
電磁石の作用で自己浮揚するごときピストンとを備えた
ので、永久磁石や電磁石の作用で磁性流体中のピストン
が浮揚するので、ピストンとシリンダーの接陪部がなく
、電磁石をシリンダーに１接設置したことで大きな力の
出せるアクチュエータが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるアクチュエータを示
す断面図、第２図〜第４図、第５図（ａ）および第６図
はそれぞれこの発明の他の実施例によるアクチュエータ
を示す断面図、第６図（ｂ）　ｒｔ第５図（ａ）の上面
図、稟７図、第８図はそれぞれ従来のアクチュエータを
示す断面図である。 図において、（７）は磁性流体、（至）はピストン、（
ロ）はシリンダー、（２）は永久磁石、ａ３は電磁石で
ある。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性体からなるシリンダーと、このシリンダー
   内に充填された磁性流体と、上記シリンダーの下部（ま
   たは上部）に、シリンダー底面（または上面）に磁極を
   向けて設置された永久磁石と、上記シリンダーの上部（
   または下部）に、シリンダー上面（または底面）に磁極
   を向けて設置された電磁石と、上記磁性流体中に保持さ
   れ且つ上記永久磁石と電磁石の作用で自己浮揚するごと
   きピストンとを備えたアクチュエータ。
2. （２）非磁性体からなるシリンダーと、このシリンダー
   内に充填された磁性流体と、上記シリンダーの周囲に外
   接して設けられた複数個の永久磁石と、これらの永久磁
   石間に設置された電磁石と、上記磁性流体中に保持され
   、且つ上記永久磁石と電磁石の作用で自己浮揚するごと
   きピストンとを備えたアクチユエータ。