アクチュエータの仕組みから用途まで:種類別の例も解説

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アクチュエータとは何でしょうか?

アクチュエータは機構部品の1つですが、私たちの目に見えない様々な所で使われています。いわば「産業を支える黒子」のような存在です。
ここでは、アクチュエータとは何か、アクチュエータの使用例、特に需要の多いソレノイドアクチュエータについて解説します。

 

 

アクチュエータとは何か?

■アクチュエータとは

アクチュエータとは、電気、油圧、空気圧など媒体として、エネルギーを物理的な動きに変換する装置のことです。
制御システムからの信号により動きを制御し、機械装置や機器などを動かすために使用されます。

 

■アクチュエータの仕組み

アクチュエータの仕組みは種類によって異なりますが、一般的にはエネルギーを受け取り、そのエネルギーを物理的な動きに変換する仕組みを持ちます。

例えば、電動リニアアクチュエータは電気モーターにより動力を受け取り、回転運動を直線運動に変換する仕組みを持ちます。
また、油圧アクチュエータは油圧システムからの油圧を受け取り、ピストンを動かします。
空気圧アクチュエータは、圧縮空気を受け取り、ピストンを動かします。

 

アクチュエータの種類

アクチュエータにはさまざまな種類があり、特徴や使用シーンも種類ごとに異なります。
まずはアクチュエータの代表的な種類とそれぞれの特徴、適した用途について紹介いたします。

代表的な種類 動力源 主な特徴 主な活用シーン、用途
電動アクチュエータ 電気エネルギー(モーターを内蔵) ・電気で駆動でき、制御しやすい
・小型化が可能
・精密な動作制御に向いている
・ドアロック(小型の場合)
・バルブ制御(小型の場合)
・自動車のシート、ミラー制御(小型の場合)
・鉄道車両(大型の場合)
・発電所のタービン制御(大型の場合)
油圧式アクチュエータ 油圧(液体) ・非常に大きな力を発揮できる
・高負荷作業に適する
・制動力が高い
・大型機械や建設機械、重機などの油圧シリンダーによって移動するパーツの制御
・自動車、航空機のブレーキシステム
空気圧アクチュエータ 圧縮空気 ・動作が速い
・比較的静音
・工場の自動化ライン
・製品の搬送、加工ライン制御
・自動車、自転車のサスペンション
・住宅用機器、自動化機器

 

電磁アクチュエータ(ソレノイド)の用途例について詳しく解説

■ソレノイドとは?

ソレノイドは、電気エネルギーを機械的動作に変換するデバイスの一種で、多くの工業用途や家庭用電器に使用されています。
一般的に、ソレノイドは電磁コイルと可動鉄心(モーターを回転させるために電流を流す部品)から成り立っています。

ソレノイドのイメージ画像

 

■ソノレイドの特徴

ソレノイドはコンパクトな設計でありながら、電気制御が容易かつ高速な動作が可能なのが特徴です。
静音性に優れているのも魅力のひとつであり、主にオン・オフの制御や特定位置での停止など、さまざまなアプリケーションに広く使用されるアクチュエータです。

 

■オリジナル事例:炊飯器の圧力調整

圧力式炊飯器は内釜を密閉して圧力を加えるため、沸点が上昇し100℃以上の高温で炊き上げることができ、米の芯までしっかりと熱が通りやすくなります。
圧力式炊飯器では、一般的にソレノイドで圧力調整を行なっています。
この方式では、圧力弁は開いているか閉じているかの2パターンのみとなりますが、ステッピングモーターを併用することにより、多段階で細かな圧力調整を行うことができます。

 

まとめ:アクチュエータは様々なところで使われています

以上、アクチュエータの概論とソレノイドアクチュエータについて解説しました。

アクチュエータは冒頭でも述べたように、「産業の黒子」です。目に見えない所で日々動いています。
そして、その中でもソレノイドアクチュエータは細かい制御を可能にするため日夜研究開発が行われています。

下西技研工業は、磁石の技術を基盤として、高性能なソレノイドアクチュエータを製造・販売しています。
ソレノイドアクチュエータのことでお困りでしたら、お気軽にご相談ください。

 

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