レアアース磁石を用いない高推力なリニアバルブアクチュエータの開発研究

• 研究課題/領域番号: 23560276
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械力学・制御
• 研究機関: 豊田工業高等専門学校
• 研究代表者: 近藤 尚生 豊田工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (30178420)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2011年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 機械力学・制御 / バルブアクチュエータ

研究成果の概要

レアアース磁石を用いることなく、ステータとアーマチャに多数の対向する突歯を持ち、磁束が三次元的に流れて高推力が得られる新しい構造のリニアバルブアクチュエータの研究を行った。本研究では、アクチュエータ内の磁束流れを有限要素法解析を用いて調べ、明らかにした。そして、隣接歯間の磁気干渉が少ない突歯形状を明らかにした。また、アクチュエータの伝熱促進のため、ステータ形状の検討を行った。その結果、本研究のアクチュエータは従来のアクチュエータと比較すると、消費電力15Wで2.5倍の推力300Nが得られることが明らかになった。そして、伝熱促進効果により、さらに1.5倍大きな高推力を得られる見通しがついた

研究成果

• [雑誌論文] A Study of a Multi-step Pole Type Electro-magnetic Actuator for Controlling Proportional Hydraulic Valve (Magnetic Flux Flow in the Actuator) (2015)
  • 著者名/発表者名: Hisao KONDO, Yuki KURATA
  • 雑誌名: JFPS International Journal of Fluid Power System 巻: 8-2
  • NAID: 130005095581
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A STUDY OF A MULTI-STEP POLE TYPE ELECTRO-MAGNETIC ACTUATOR FOR CONTROLLING PROPORTIONAL HYDRAULIC VALVE (MAGNETIC FLUX FLOW IN THE ACTUATOR) (2014)
  • 著者名/発表者名: Hisao KONDO, Yuki KURATA
  • 雑誌名: Proceedings of the 9th JFPS International Symposium on Fluid Power 巻: - ページ: 415-422
  • NAID: 130005095581
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 多数の突歯を持つ高推力な電磁比例バルブアクチュエータの研究 －ステータ形状の検討－ (2013)
  • 著者名/発表者名: 近藤 尚生
  • 雑誌名: 豊田工業高等専門学校研究紀要 巻: 第46号 ページ: 1-6
• [雑誌論文] 複数の磁極部を有する高推力な電磁比例バルブアクチュエータの試作研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 近藤 尚生、竹内 綾汰
  • 雑誌名: 日本設計工学会2013年度秋季大会研究発表講演会講演論文集 巻: なし ページ: 197-198
  • NAID: 130005026292
• [雑誌論文] 多数の突歯を持つ高推力な電磁比例バルブアクチュエータの磁極形状に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 近藤 尚生
  • 雑誌名: 豊田工業高等専門学校研究紀要 巻: 第45号 ページ: 9-14
  • NAID: 40019645198
• [雑誌論文] 多数の突歯を持つ高推力な電磁比例バルブアクチュエータの研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 近藤 尚生
  • 雑誌名: 豊田工業高等専門学校研究紀要 巻: 第44号 ページ: 5-10
  • NAID: 110009277979
• [雑誌論文] 複数の磁極部を有する高推力な電磁比例バルブアクチュエータの試作研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 近藤 尚生
  • 雑誌名: 第54回 自動制御連合講演会 講演論文集 巻: 11PR0002 ページ: 1741-1742
  • NAID: 130005026292
• [学会発表] A STUDY OF A MULTI-STEP POLE TYPE ELECTRO-MAGNETIC ACTUATOR FOR CONTROLLING PROPORTIONAL HYDRAULIC VALVE (MAGNETIC FLUX FLOW IN THE ACTUATOR) (2014)
  • 著者名/発表者名: Hisao KONDO, Yuki KURATA
  • 学会等名: The Japan Fluid Power System Society
  • 発表場所: Matsue, Japan
  • 年月日: 2014-10-28 – 2014-10-31
• [学会発表] 複数の磁極部を有する高推力な電磁比例バルブアクチュエータの試作研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 近藤 尚生
  • 学会等名: 計測自動制御学会、システム制御情報学会、日本機械学会、化学工学会、精密工学会、日本航空宇宙学会
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学（愛知県）
• [学会発表] 複数の磁極部を有する高推力な電磁比例バルブアクチュエータの試作研究
  • 著者名/発表者名: 近藤 尚生、竹内 綾汰
  • 学会等名: 日本設計工学会
  • 発表場所: 名城大学（愛知県）