実施の形態１．
図１は、この発明に係る実施の形態１による熱スイッチの設けられた熱制御システムの構成を示す図である。図２は、この発明に係る実施の形態１による熱スイッチの構成を示す図であり、（ａ）は接触子が放熱側プレートから離隔した状態を示す断面図、（ｂ）は接触子が放熱側プレートに接触した状態を示す断面図である。
図１において、熱制御システム２００は、熱源１０１と、放熱部１０２と、熱源１０１と放熱部１０２との間に配置される熱スイッチ１００とを備える。熱スイッチ１００は、熱源側プレート１と、放熱側プレート２と、断熱性支持部３とを備えて構成される。熱源側プレート１は、発熱性の電子機器やヒータなどの熱源１０１に熱的に接続されている。放熱側プレート２は、ヒートシンクやラジエータなどの放熱部１０２に熱的に接続されている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a thermal control system provided with a thermal switch according to Embodiment 1 of the present invention. 2A and 2B are diagrams showing the configuration of the thermal switch according to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 2A is a cross-sectional view showing a state in which the contact is separated from the heat radiation side plate, and FIG. It is sectional drawing which shows the state which contacted the side plate.
In FIG. 1, the heat control system 200 includes a heat source 101, a heat radiating unit 102, and a thermal switch 100 disposed between the heat source 101 and the heat radiating unit 102. The thermal switch 100 includes a heat source side plate 1, a heat radiation side plate 2, and a heat insulating support 3. The heat source side plate 1 is thermally connected to a heat source 101 such as an exothermic electronic device or a heater. The heat radiation side plate 2 is thermally connected to a heat radiation portion 102 such as a heat sink or a radiator.
また、図２において、熱スイッチ１００は、図１で説明した熱源側プレート１、放熱側プレート２、及び断熱性支持部３と、接触子４と、接触子支持部５と、可撓性熱伝導部６と、可動子７と、送り機構８と、駆動部９と、制御部１０を備えて構成される。
熱源側プレート１、放熱側プレート２、接触子４、および可撓性熱伝導部６は、熱伝導率の高い材料から構成され、例えば銅、銅を含有する合金や、炭素を含有した複合材などで形成されている。
断熱性支持部３は、熱伝導率の低い材料、例えばチタンから形成される。
In FIG. 2, the thermal switch 100 includes the heat source side plate 1, the heat radiation side plate 2, the heat insulating support portion 3, the contact 4, the contact support portion 5, and the flexible heat described in FIG. 1. The conductive portion 6, the mover 7, the feed mechanism 8, the drive portion 9, and the control portion 10 are provided.
The heat source side plate 1, the heat radiating side plate 2, the contact 4, and the flexible heat conducting part 6 are made of a material having high thermal conductivity, for example, copper, an alloy containing copper, or a composite material containing carbon. Etc. are formed.
The heat insulating support 3 is made of a material having low thermal conductivity, for example, titanium.
熱源側プレート１と放熱側プレート２は、断熱性支持部３の上端部と下端部にそれぞれ取り付けられ、ねじ２０により締結固定されている。
熱源側プレート１は、平板状のプレート部１１１と、プレート部１１１の中央から上方に突き出した突出部１１２からなる。
The heat source side plate 1 and the heat radiation side plate 2 are respectively attached to the upper end portion and the lower end portion of the heat insulating support portion 3 and fastened and fixed by screws 20.
The heat source side plate 1 includes a flat plate portion 111 and a protruding portion 112 protruding upward from the center of the plate portion 111.
可動子７は、その先端が突出部１１２の上部から突き出るように、突出部１１２上部中央の貫通穴を貫通して配置されている。突出部１１２は末広がりの例えば多段円筒形状をなしており、熱源１０１からプレート部１１１に伝導される熱を突出部１１２の上部に向かって伝導するようになされている。突出部１１２の内部には突出部１１２上部中央の貫通穴と連通する収容部１１３が形成され、収容部１１３の内部空間には送り機構８が収容されている。
The mover 7 is disposed through the through hole at the center of the upper portion of the projecting portion 112 so that the tip thereof protrudes from the upper portion of the projecting portion 112. The projecting portion 112 has, for example, a multistage cylindrical shape that spreads toward the end, and conducts heat conducted from the heat source 101 to the plate portion 111 toward the upper portion of the projecting portion 112. A housing portion 113 that communicates with a through hole at the upper center of the projecting portion 112 is formed inside the projecting portion 112, and the feeding mechanism 8 is housed in the internal space of the housing portion 113.
放熱側プレート２は、円盤や多角形板などの平面板形状をなしている。
断熱性支持部３は、３面以上のパネル（平面板）を枠型に組み合わせた形状の箱型シャーシ、中空の薄肉円筒管からなる円筒管シャーシや、３本以上の複数のポスト（棒）を多角形の頂点に並べて構成される骨組フレームなどから構成される。
接触子４は、上面に平坦な接触面（面粗度が極めて小さく平面度の高い面）を有する中実円筒形状部と、中実円筒形状部の下部に位置する円錐台形状部とから形成されている。接触子４の中実円筒形状部上面における接触面は、放熱側プレート２へ熱を伝導する放熱面となる。
The heat radiating side plate 2 has a flat plate shape such as a disk or a polygonal plate.
The heat-insulating support part 3 includes a box-shaped chassis in which three or more panels (planar plates) are combined in a frame shape, a cylindrical tube chassis composed of a hollow thin cylindrical tube, and a plurality of three or more posts (bars). It is composed of a skeleton frame configured by arranging the vertices at the vertices of a polygon.
The contact 4 is formed of a solid cylindrical portion having a flat contact surface (a surface with extremely small surface roughness and high flatness) on the upper surface, and a truncated cone-shaped portion located below the solid cylindrical portion. Has been. The contact surface on the upper surface of the solid cylindrical portion of the contact 4 is a heat dissipation surface that conducts heat to the heat dissipation side plate 2.
可撓性熱伝導部６は、接触子４と熱源側プレート１にそれぞれ結合されており、接触子４の上下動を許容するように、可撓性を有している。
可撓性熱伝導部６は、図１に示すように中央部が少し膨らんだ曲面形状や、屈曲部を有した形状や、複数のスリットの設けられた形状などの可撓性を有した形状をなしており、ベローズ型に構成していても良い。スリットを設ける場合は、例えば、熱伝導性を低下させないように、図２の上下方向に溝が切られるようにスリットを形成するのが良い。
可撓性熱伝導部６は、接触子４下部の円錐台形状部における上部側に取り付けられて、その円錐軸に対して対称配置されるように、少なくとも２個以上の複数個所、あるいは接触子４の円錐台形状部の周囲を連続して取り囲むように設けられている。
The flexible heat conducting section 6 is coupled to the contact 4 and the heat source side plate 1 respectively, and has flexibility so as to allow the contact 4 to move up and down.
The flexible heat conducting part 6 has a flexible shape such as a curved shape with a slightly bulged central part, a shape with a bent part, or a shape with a plurality of slits as shown in FIG. It may be configured as a bellows type. When the slit is provided, for example, the slit may be formed so that the groove is cut in the vertical direction of FIG. 2 so as not to lower the thermal conductivity.
The flexible heat conducting part 6 is attached to the upper side of the truncated cone-shaped part at the lower part of the contact 4 and is arranged symmetrically with respect to the cone axis. It is provided so as to continuously surround the periphery of the four truncated cone portions.
熱源側プレート１は、可撓性熱伝導部６を介して接触子４と熱的に接続される。接触子４は、放熱側プレート２から離隔をもって、接触子支持部５によって支持されている。
接触子支持部５は可動子７に取り付けられる。接触子支持部５は、例えばユニバーサルジョイントによって構成され、可動子７に対して、ロール軸５１（図２の紙面前後方向）およびピッチ軸５２（図２の紙面左右方向）の２軸周りに、接触子４を揺動自在に支持している。接触子支持部５は、互いに摺動する軸（ロール軸５１、ピッチ軸５２）と軸受から構成されており、軸と軸受間の接触面積が小さいことから熱の伝導性が低く、接触子４と熱源側プレート１との間の熱伝導が抑制されている。
The heat source side plate 1 is thermally connected to the contact 4 via the flexible heat conducting unit 6. The contact 4 is supported by the contact support portion 5 at a distance from the heat radiation side plate 2.
The contact support portion 5 is attached to the mover 7. The contact support portion 5 is constituted by, for example, a universal joint, and is arranged around two axes of a roll shaft 51 (the front-rear direction on the paper surface in FIG. 2) and the pitch shaft 52 (the left-right direction on the paper surface in FIG. 2) with respect to the mover 7. The contact 4 is supported in a swingable manner. The contact support portion 5 includes a shaft (roll shaft 51, pitch shaft 52) that slides on each other and a bearing. Since the contact area between the shaft and the bearing is small, the thermal conductivity is low, and the contact 4 And heat conduction between the heat source side plate 1 are suppressed.
なお、接触子支持部５は、接触子４のアライメントを調整できるものであれば他の機構を用いても良く、少なくとも２式の複数のフレクスチャを組み合わせた構成や、少なくとも１枚のドーナツ型円盤形状のフレクスチャを用いても良い。これらのフレクスチャを用いる場合は、可動子７の上下動の支持も同時に行うこととなる。
また、可撓性熱伝導部６は、微小な加速度や重力が作用した際、接触子４が倒れてその角端のごく一部が放熱側プレート２に接触しないように、もしくは接触子４が倒れたままの状態となることがない程度に、接触子４の接触面と放熱側プレート２との間に隙間を空けておくことができるよう、適度な弾性力を有して接触子４の周囲を支えるようになされていても良い。
The contact support portion 5 may use other mechanisms as long as the alignment of the contact 4 can be adjusted. The contact support portion 5 may be a combination of at least two types of flexures, or at least one donut disk. A shape flexure may be used. When these flexures are used, the movable element 7 is supported at the same time.
Further, the flexible heat conducting unit 6 is configured so that when a minute acceleration or gravity is applied, the contact 4 is tilted so that only a small part of the corner end does not contact the heat radiation side plate 2 or the contact 4 is The contactor 4 has an appropriate elastic force so that a gap can be left between the contact surface of the contactor 4 and the heat radiation side plate 2 to such an extent that the contactor 4 does not fall down. It may be made to support the surroundings.
送り機構８は、熱源側プレート１と放熱側プレート２の間で、図２の上下方向に可動子７を直線的に前進または後退移動させる。すなわち、送り機構８が可動子７を上方向（放熱側プレート２側）に前進させることで、接触子４の上面（接触面全面）が放熱側プレート２の下面に対して面接触する状態（熱スイッチ１００のオン状態）を得ることができる。
The feed mechanism 8 linearly moves the mover 7 forward or backward between the heat source side plate 1 and the heat radiation side plate 2 in the vertical direction of FIG. That is, the feed mechanism 8 advances the mover 7 upward (on the heat radiation side plate 2 side), so that the upper surface (the entire contact surface) of the contactor 4 is in surface contact with the lower surface of the heat radiation side plate 2 ( The on state of the thermal switch 100) can be obtained.
また、送り機構８が可動子７を下方向（熱源側プレート１側）に後退させることで、放熱側プレート２の下面と接触子４の上面（接触面）の間に間隙が生じ、接触子４の上面（接触面）が放熱側プレート２の下面に対して非接触（またはほぼ非接触）となる状態（熱スイッチ１００のオフ状態）を得ることができる。
接触子４を移動する送り機構８は駆動部９により駆動される。駆動部９は、制御部１０により駆動電力を与えられて（通電されて）その動作が制御される。接触子支持部５は接触子４を揺動自在に支持しているので、接触子４のアライメントが調整され、接触子４の上面（接触面全面）が放熱側プレート２に密着して接触することとなる。
Further, the feed mechanism 8 retracts the mover 7 downward (on the heat source side plate 1 side), so that a gap is generated between the lower surface of the heat radiating side plate 2 and the upper surface (contact surface) of the contactor 4. Thus, a state in which the upper surface (contact surface) of 4 is in non-contact (or substantially non-contact) with the lower surface of the heat radiation side plate 2 (the off state of the thermal switch 100) can be obtained.
A feed mechanism 8 that moves the contact 4 is driven by a drive unit 9. The drive unit 9 is supplied with drive power (energized) by the control unit 10 and its operation is controlled. Since the contact support portion 5 supports the contact 4 in a swingable manner, the alignment of the contact 4 is adjusted, and the upper surface (the entire contact surface) of the contact 4 is in close contact with and in contact with the heat radiation side plate 2. It will be.
熱制御システム２００は、例えば人工衛星や宇宙船や宇宙用ローバーなどの母機に利用される。熱源１０１を構成する電子機器としては、電子回路や電池など発熱する装置がある。放熱部１０２は熱伝導性の高い放熱経路を経て母機外のラジエータに結合される。船内の温度が低い状態では、接触子４は放熱側プレート２と非接触（熱スイッチ１００のオフ状態）にして熱が伝わらないようにしておき、母機内の温度が高く発熱する装置の温度が高い状態になると接触子４を放熱側プレート２に接触させて（熱スイッチ１００のオン状態）、熱を母機外に逃がす役割を果たす。
The thermal control system 200 is used for a mother machine such as an artificial satellite, a spacecraft, or a space rover. As an electronic device constituting the heat source 101, there is a device that generates heat such as an electronic circuit or a battery. The heat dissipating part 102 is coupled to a radiator outside the mother machine through a heat dissipating path having high thermal conductivity. When the temperature inside the ship is low, the contact 4 is not in contact with the heat radiating side plate 2 (heat switch 100 is turned off) so that heat is not transmitted, and the temperature of the device that generates heat is high because the temperature inside the mother machine is high. In a high state, the contact 4 is brought into contact with the heat radiation side plate 2 (on state of the thermal switch 100), and the heat is released from the mother machine.
次に、動作について説明する。
接触子４が放熱側プレート２に接触していない状態では、熱源側プレート１と放熱側プレート２の間は断熱性支持部３で結合されている。これにより、熱源側プレート１の熱は放熱側プレート２へほとんど伝わらない。このとき、接触子４の上面（接触面）と放熱側プレート２とが離隔する距離は、数ミリ程度の僅かな距離となっている。
なお、熱スイッチ１００のオフ状態において接触子４が傾斜し、接触子４の端部が熱源側プレート１に僅かに接触することがあっても、その接触点から伝導する熱はごく僅かであるので、その伝導する熱量がオフ状態において許容される範囲内である場合は、当該接触による熱散逸については特段問題がないことは言うまでもない。
Next, the operation will be described.
In a state where the contact 4 is not in contact with the heat radiating side plate 2, the heat source side plate 1 and the heat radiating side plate 2 are coupled by the heat insulating support portion 3. Thereby, the heat of the heat source side plate 1 is hardly transmitted to the heat radiation side plate 2. At this time, the distance between the upper surface (contact surface) of the contactor 4 and the heat radiation side plate 2 is a slight distance of about several millimeters.
Note that even when the contact 4 is inclined in the off state of the thermal switch 100 and the end of the contact 4 slightly contacts the heat source side plate 1, the heat conducted from the contact point is very small. Therefore, it goes without saying that there is no particular problem with the heat dissipation due to the contact when the amount of heat conducted is within the allowable range in the OFF state.
接触子４を放熱側プレート２に接触させる必要が生じたときは、制御部１０が駆動信号Ｓ１を発生し、発生した駆動信号Ｓ１に基いて駆動部９が通電されて駆動部９が駆動される。駆動部９は送り機構８を動作させ、可動子７を放熱側プレート２の方に移動させることで接触子４を前進させる。これにより、接触子４が放熱側プレート２に密着して接触すると、接触子４が放熱側プレート２に押し当てられた状態で、接触子４の移動が停止する。このオン状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４を経て、放熱側プレート２へ伝導される。このとき、接触子４の端面は、放熱側プレート２に対して１０〜１００ｋｇ重の荷重で押し付けられることで、接触子４と放熱側プレート２間の接触熱抵抗が小さくなる。
When it is necessary to bring the contact 4 into contact with the heat radiation side plate 2, the control unit 10 generates the drive signal S1, and the drive unit 9 is energized based on the generated drive signal S1 to drive the drive unit 9. The The drive unit 9 operates the feed mechanism 8 to move the mover 7 toward the heat radiation side plate 2 to advance the contact 4. As a result, when the contact 4 comes into close contact with the heat radiating side plate 2, the movement of the contact 4 stops in a state where the contact 4 is pressed against the heat radiating side plate 2. In this ON state, the heat flowing in from the heat source side plate 1 is conducted to the heat radiating side plate 2 through the heat source side plate 1, the flexible heat conducting unit 6, and the contact 4. At this time, the end surface of the contact 4 is pressed against the heat radiation side plate 2 with a load of 10 to 100 kg, so that the contact thermal resistance between the contact 4 and the heat radiation side plate 2 is reduced.
次に、接触子４を放熱側プレート２に対して非接触となる状態にする必要が生じたときは、制御部１０が駆動信号Ｓ２を発生し、発生した駆動信号Ｓ２に基いて駆動部９が通電されて駆動部９が駆動される。駆動部９は送り機構８を動作させ、可動子７を熱源側プレート１の方に移動させることで接触子４を後退させる。これにより、接触子４を放熱側プレート２から離して、接触子４の移動を停止する。このオフ状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４まで伝わるが、放熱側プレート２へは伝導されない。
Next, when the contact 4 needs to be brought into a non-contact state with respect to the heat radiation side plate 2, the control unit 10 generates the drive signal S2, and the drive unit 9 is generated based on the generated drive signal S2. Is energized to drive the drive unit 9. The drive unit 9 operates the feed mechanism 8 to move the movable element 7 toward the heat source side plate 1 to retract the contact 4. Thereby, the contact 4 is separated from the heat radiation side plate 2 and the movement of the contact 4 is stopped. In this OFF state, the heat flowing in from the heat source side plate 1 is transmitted to the heat source side plate 1, the flexible heat conducting unit 6, and the contact 4, but is not conducted to the heat radiating side plate 2.
なお、熱スイッチ１００のオン状態とオフ状態とで、駆動部９が反転動作する場合は、オフ状態時に制御部１０から発生される駆動信号Ｓ２と、オン状態時に制御部１０から発生される駆動信号Ｓ１とは、異なる信号、例えば反転信号が用いられると良い。また、駆動部９が送り機構８を動作させて接触子４を上下に移動させる際、駆動部９が同一方向に移動する間、送り機構８が間欠的に上下に交互に移動する機構を設けた場合は、熱スイッチ１００のオン状態とオフ状態とで同じ駆動信号が発生し、駆動信号の発生タイミングに応じてオン状態とオフ状態とを区別して動作させるように制御を行っても良い。
In addition, when the drive unit 9 performs the reverse operation between the on state and the off state of the thermal switch 100, the drive signal S2 generated from the control unit 10 in the off state and the drive generated from the control unit 10 in the on state. A signal different from the signal S1, for example, an inverted signal is preferably used. Further, when the drive unit 9 operates the feed mechanism 8 to move the contactor 4 up and down, a mechanism is provided in which the feed mechanism 8 intermittently alternately moves up and down while the drive unit 9 moves in the same direction. In this case, the same drive signal is generated between the on state and the off state of the thermal switch 100, and control may be performed so that the on state and the off state are distinguished from each other according to the generation timing of the drive signal.
また、制御部１０において、温度を計測する温度センサ（図示せず）と、差動増幅器や論理回路、ＣＰＵなどで構成される比較回路（図示せず）とを備えても良い。
この比較回路は、温度センサの検出温度が予め設定された基準閾値を超えた場合に駆動信号Ｓ１を発生し、熱スイッチ１００をオン状態とするように動作させる。また、駆動信号Ｓ１を発生した後、温度センサの検出温度が予め設定された基準閾値以下となった場合に駆動信号Ｓ２を発生し、熱スイッチ１００をオフ状態とするように動作させる。これにより、基準閾値を任意に設定することによって、熱スイッチ１００のオン状態およびオフ状態の動作切換を行う動作温度を、任意に設定することができる。
特許文献１に示す従来の熱スイッチは、パラフィンの相変化によりアクチュエータが駆動するものであって、その動作温度がパラフィンの融点温度に依存する。このため、動作温度の設定がこの融点温度によって制約を受け、任意に設定できないという問題があった。
これに対し、実施の形態１による熱スイッチ１００は、例えば電機モータ、ロータリーソレノイドやソレノイドなどの電動力（または電動機）を利用して、可動子７を上下駆動する駆動部９を設けているので、制御部１０により駆動部９の動作を制御することによって、熱スイッチ１００の動作温度を、低温から高温まで任意に設定することができるという利点がある。
Further, the control unit 10 may include a temperature sensor (not shown) for measuring the temperature, and a comparison circuit (not shown) including a differential amplifier, a logic circuit, a CPU, and the like.
This comparison circuit generates a drive signal S1 when the temperature detected by the temperature sensor exceeds a preset reference threshold value, and operates the thermal switch 100 to turn on. Further, after the drive signal S1 is generated, the drive signal S2 is generated when the temperature detected by the temperature sensor is equal to or lower than a preset reference threshold value, and the thermal switch 100 is operated to be turned off. Thereby, by setting the reference threshold arbitrarily, it is possible to arbitrarily set the operating temperature for switching the operation of the thermal switch 100 between the on state and the off state.
In the conventional thermal switch shown in Patent Document 1, an actuator is driven by a phase change of paraffin, and its operating temperature depends on the melting point temperature of paraffin. For this reason, there is a problem that the setting of the operating temperature is restricted by the melting point temperature and cannot be arbitrarily set.
On the other hand, the thermal switch 100 according to the first embodiment is provided with the drive unit 9 that drives the mover 7 up and down using an electric power (or an electric motor) such as an electric motor, a rotary solenoid, or a solenoid. By controlling the operation of the drive unit 9 by the control unit 10, there is an advantage that the operating temperature of the thermal switch 100 can be arbitrarily set from a low temperature to a high temperature.
この実施の形態１は以上のように構成され、放熱側プレート２と、熱源側プレート１と、放熱側プレート２と熱源側プレート１の間を、断熱性を有して支持する断熱性支持部３と、放熱側プレート２に対して離隔または接触可能な位置に配置される接触子４と、接触子４と熱源側プレート１の間を接続する可撓性熱伝導部６と、放熱側プレート２と熱源側プレート１の間で接触子４を移動可能に支持する可動子７と、接触子４が放熱側プレート２に対して接触する位置と非接触となる位置との間で、可動子７を前進もしくは後退移動させる送り機構８と、送り機構８を駆動する駆動部９とからなる熱スイッチを構成したことを特徴とする。
この構成によって、接触子４が放熱側プレート２に接触していない状態では、熱源側プレート１から流入した熱は放熱側プレート２へ伝導しにくくなり、熱スイッチ１００はオフの状態となる。このとき、熱源側プレート１と放熱側プレート２の間は、断熱性支持部３のみで支持されるので、接触子４および可撓性熱伝導部６からなる熱伝導部以外の経路からの、熱伝導を低減することが可能となる。
The first embodiment is configured as described above, and the heat-radiating side plate 2, the heat source side plate 1, and the heat insulating support part that supports the heat radiating side plate 2 and the heat source side plate 1 with heat insulating properties. 3, a contact 4 arranged at a position that can be separated or contacted with respect to the heat radiating side plate 2, a flexible heat conducting portion 6 that connects between the contact 4 and the heat source side plate 1, and a heat radiating side plate Between the position where the contact 4 comes into contact with the heat radiating side plate 2 and the position where the contact 4 comes into contact with the heat radiation side plate 2. The heat switch is composed of a feed mechanism 8 that moves forward or backward 7 and a drive unit 9 that drives the feed mechanism 8.
With this configuration, in a state where the contact 4 is not in contact with the heat radiating side plate 2, heat flowing from the heat source side plate 1 becomes difficult to conduct to the heat radiating side plate 2, and the thermal switch 100 is turned off. At this time, since the space between the heat source side plate 1 and the heat radiation side plate 2 is supported only by the heat insulating support part 3, from the path other than the heat conduction part composed of the contact 4 and the flexible heat conduction part 6, It becomes possible to reduce heat conduction.
また、接触子４を揺動可能に支持する接触子支持部５を設けても良い。これにより、接触子４のアライメント調整が可能となるので、接触子４の放熱面を放熱側プレート２により密着させることが可能となる。
Moreover, you may provide the contactor support part 5 which supports the contactor 4 so that rocking | fluctuation is possible. As a result, alignment adjustment of the contact 4 is possible, so that the heat radiating surface of the contact 4 can be brought into close contact with the heat radiating side plate 2.
また、接触子４が放熱側プレート２に接触した状態では、熱スイッチ１００はオンの状態となり、熱源側プレート１から流入した熱を可撓性熱伝導部６と接触子４を経て、放熱側プレート２へ伝導できる。
これによって、オンまたはオフ状態での両者の熱伝導の差を大きくすることができる。
Further, when the contact 4 is in contact with the heat radiating side plate 2, the thermal switch 100 is turned on, and the heat flowing from the heat source side plate 1 passes through the flexible heat conducting part 6 and the contact 4, and the heat radiating side. Can conduct to plate 2.
Thereby, the difference in heat conduction between the two in the on or off state can be increased.
更に、接触子４の移動は、送り機構８、駆動部９、および制御部１０によって駆動制御が行われる。このため、熱源側プレート１から流入した熱を、放熱側プレート２へ伝導させない状態（オフ状態）と、伝導させる状態（オン状態）とを、極短時間でかつ任意に切り換えることができるという利点を有する。
Further, the movement of the contact 4 is controlled by the feed mechanism 8, the drive unit 9, and the control unit 10. For this reason, the advantage that the state where the heat flowing in from the heat source side plate 1 is not conducted to the heat radiating side plate 2 (off state) and the state where it is conducted (on state) can be arbitrarily switched in a very short time. Have
実施の形態２．
図３は、この発明に係る実施の形態２による熱スイッチ１００の構成を示す断面図である。図４は、熱スイッチ１００におけるストッパの周辺断面（図３の断面ＡＡ）を示す図である。
図において、図２と同一符号のものは同一相当のものである。この実施の形態２の熱スイッチでは、送り機構８としてボールねじ８０を用いたことを特徴とする。ボールねじ８０は、ボールねじナット８１と、可動子７と、複数のボール８３から構成される。熱源側プレート１は、プレート部１１１と、プレート部１１１の中央から上方に突き出した突出部１１２を備えている。突出部１１２の内部には収容部１１３が形成され、ボールねじナット８１はその収容部１１３の内側に収容される。接触子支持部５は、ユニバーサルジョイントにより構成された例を示しているが、少なくとも２式の複数のダイアフラム式フレクスチャを組み合わせた構成や、少なくとも１枚のドーナツ型円盤形状のフレクスチャを用いても良い。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the thermal switch 100 according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 4 is a view showing a peripheral section of the stopper in the thermal switch 100 (section AA in FIG. 3).
In the figure, the same reference numerals as those in FIG. The thermal switch according to the second embodiment is characterized in that a ball screw 80 is used as the feed mechanism 8. The ball screw 80 includes a ball screw nut 81, a mover 7, and a plurality of balls 83. The heat source side plate 1 includes a plate portion 111 and a protruding portion 112 protruding upward from the center of the plate portion 111. A housing portion 113 is formed inside the protruding portion 112, and the ball screw nut 81 is housed inside the housing portion 113. Although the contact support part 5 has shown the example comprised by the universal joint, you may use the structure which combined the some diaphragm type | mold flexure of at least 2 type, or at least 1 donut-shaped disk-shaped flexure. .
可動子７はボールねじ軸を構成し、その軸外周にはねじ溝が形成される。可動子７は、その先端が突出部１１２の上部から突き出るように、突出部１１２上部中央の貫通穴を貫通して配置されている。ボールねじナット８１は貫通穴が設けられており、貫通穴の内周にはねじ溝が形成される。ボールねじナット８１のねじ溝と可動子７のねじ溝とが係合する部分には複数のボール８３が間挿されて、ボールねじナット８１と可動子７とが螺合している。ボールねじナット８１が正転または反転方向に回転することによって、可動子７が前進または後退方向に移動する。
The mover 7 constitutes a ball screw shaft, and a screw groove is formed on the outer periphery of the shaft. The mover 7 is disposed through the through hole at the center of the upper portion of the projecting portion 112 so that the tip thereof protrudes from the upper portion of the projecting portion 112. The ball screw nut 81 is provided with a through hole, and a thread groove is formed on the inner periphery of the through hole. A plurality of balls 83 are inserted into a portion where the screw groove of the ball screw nut 81 and the screw groove of the mover 7 are engaged, and the ball screw nut 81 and the mover 7 are screwed together. As the ball screw nut 81 rotates in the forward or reverse direction, the mover 7 moves in the forward or backward direction.
可動子７の先端部（放熱側プレート２の側）には、図１に示した接触子支持部５が設けられており、接触子支持部５を介して接触子４と可動子７とが結合されている。これにより、ボールねじ８０によって発生する推進力だけを接触子４に伝達し、接触子４を移動させることができる。なお、ボールねじ８０は、ボールねじナット８１の回転トルクを、大きな減速比で可動子７の推進力に変換するので、接触子４の端面を５０ｋｇ程度の荷重で放熱側プレート２に押し付けることができる。
1 is provided at the tip of the mover 7 (on the side of the heat radiation side plate 2), and the contact 4 and the mover 7 are connected to each other via the contact support 5. Are combined. As a result, only the propulsive force generated by the ball screw 80 can be transmitted to the contact 4 and the contact 4 can be moved. Since the ball screw 80 converts the rotational torque of the ball screw nut 81 into the driving force of the mover 7 with a large reduction ratio, the end surface of the contact 4 can be pressed against the heat radiation side plate 2 with a load of about 50 kg. it can.
ボールねじナット８１の外周は、外径の異なる段付軸が構成される。ボールねじナット８１の上部軸８１０は、その外周に軸受８４の内輪が取り付けられる。熱源側プレート１の収容部１１３に設けられた軸受ハウジング穴には、軸受８４の外輪が取り付けられる。かくして、ボールねじナット８１の上部軸８１０は、軸受８４を介して、熱源側プレート１に対して回転自在に軸支される。
A stepped shaft having a different outer diameter is formed on the outer periphery of the ball screw nut 81. The inner shaft of the bearing 84 is attached to the outer periphery of the upper shaft 810 of the ball screw nut 81. The outer ring of the bearing 84 is attached to the bearing housing hole provided in the accommodating portion 113 of the heat source side plate 1. Thus, the upper shaft 810 of the ball screw nut 81 is rotatably supported with respect to the heat source side plate 1 via the bearing 84.
ボールねじナット８１の下部には、円筒形状の連結軸８１１が取り付けられている。連結軸８１１の外周は、外径が偏芯し、その半径が最大となる部分には、面が平坦な凹みまたは溝の形成された停留部８１２が設けられる。また、連結軸８１１の外周において、その半径が最小となる部分或いは半径が中間となる部分には、面が平坦な凹みまたは溝の形成された停留部８１３が設けられる。
A cylindrical connecting shaft 811 is attached to the lower part of the ball screw nut 81. The outer periphery of the connecting shaft 811 is eccentric in outer diameter, and a retaining portion 812 having a flat surface with a recess or groove is provided in a portion where the radius is maximum. In addition, on the outer periphery of the connecting shaft 811, a retaining portion 813 having a recess or groove having a flat surface is provided in a portion where the radius is minimum or a portion where the radius is intermediate.
熱源側プレート１の収容部１１３の内周面には、ストッパ３０が装着されている。ストッパ３０は、ケース３１と、球体３２と、ばね３３を備えて構成される。球体３２の一部分とばね３３はケース３１に収容され、ばね３３の一端側はケース１の底面に取り付け固定されている。また、ばね３３の他端側には球体３２が取り付けられ、球体３２の他の一部分は収容部１１３の内周面から突出している。ストッパ３０における球体３２の他の一部分は連結軸８１１の外周に接触しており、球体３２はばね３３によって付勢されている。なお、ばね３３は、弾性を有するものであれば弾性ゴムやその他の弾性体であっても良い。
A stopper 30 is mounted on the inner peripheral surface of the accommodating portion 113 of the heat source side plate 1. The stopper 30 includes a case 31, a sphere 32, and a spring 33. A part of the sphere 32 and the spring 33 are accommodated in the case 31, and one end side of the spring 33 is attached and fixed to the bottom surface of the case 1. A sphere 32 is attached to the other end of the spring 33, and another part of the sphere 32 protrudes from the inner peripheral surface of the accommodating portion 113. Another part of the sphere 32 in the stopper 30 is in contact with the outer periphery of the connecting shaft 811, and the sphere 32 is biased by a spring 33. The spring 33 may be an elastic rubber or other elastic body as long as it has elasticity.
駆動部９は、回転軸９１とステータ９２を備えており、ステータ９２に対して回転軸９１を回転させる。駆動部９は、電機モータやロータリーソレノイドやソレノイドなどを備えて構成される。ステータ９は熱源側プレート１の収容部１１３に取り付け固定されている。回転軸９１は連結軸８１１に結合され、回転軸９１が回転することで連結軸８１１とともにボールねじナット８１が回転し、可動子７が上方向または下方向に直線的に移動する。すなわち、駆動部９の回転軸９１が回転することにより、ボールねじナット８１に取付けられた連結軸８１１が回転するとともに、ボールねじ８０および可動子７を介して、接触子４が上下に移動することとなる。
The drive unit 9 includes a rotation shaft 91 and a stator 92, and rotates the rotation shaft 91 with respect to the stator 92. The drive unit 9 includes an electric motor, a rotary solenoid, a solenoid, and the like. The stator 9 is fixedly attached to the accommodating portion 113 of the heat source side plate 1. The rotating shaft 91 is coupled to the connecting shaft 811, and when the rotating shaft 91 rotates, the ball screw nut 81 rotates together with the connecting shaft 811, and the mover 7 moves linearly upward or downward. That is, when the rotating shaft 91 of the drive unit 9 rotates, the connecting shaft 811 attached to the ball screw nut 81 rotates and the contact 4 moves up and down via the ball screw 80 and the mover 7. It will be.
駆動部９の回転軸９１が例えば正回転し、接触子４が上に移動し、接触子４の上面（接触面）が放熱側プレート２に密接して接触すると、接触子４はその位置状態で停止する。このとき、ストッパ３０の球体３２が連結軸８１１の停留部８１２に接触し、球体３２に加えられるばね３３からの圧力によって、この位置で連結軸８１１の回転が係止する（連結軸８１１の回転がロックする）。すなわち、駆動部９への通電を止め、駆動部９による回転軸９１の回転駆動が停止しその発生トルクが０になっても、連結軸８１１の回転が停止したままの状態が維持されるので、可動子７が停止し、接触子４が停止したままの停留状態が維持されることとなる。
When the rotary shaft 91 of the drive unit 9 rotates forward, for example, the contact 4 moves upward, and the upper surface (contact surface) of the contact 4 comes into close contact with the heat radiation side plate 2, the contact 4 is in its position state. Stop at. At this time, the sphere 32 of the stopper 30 contacts the retaining portion 812 of the connection shaft 811, and the rotation of the connection shaft 811 is locked at this position by the pressure from the spring 33 applied to the sphere 32 (the rotation of the connection shaft 811). Locks). That is, even when the energization of the drive unit 9 is stopped and the rotation drive of the rotary shaft 91 by the drive unit 9 is stopped and the generated torque becomes zero, the state where the rotation of the connecting shaft 811 is stopped is maintained. The movable element 7 is stopped, and the stationary state in which the contactor 4 is stopped is maintained.
また、接触子４が停留した状態で、駆動部９が回転軸９１の反転（逆回転）方向にトルクを伝達すると、回転軸９１から連結軸８１１に加わるトルクによって、ストッパ３０の球体３２が停留部８１２から脱し、連結軸８１１が逆回転を始める。これによって、接触子４が下に後退移動して接触子４の上面（接触面）が放熱側プレート２から離れ、接触子４が最下点となる位置で停止する。このとき、ストッパ３０の球体３２が連結軸８１１の停留部８１３に接触し、球体３２に加えられるばね３３からの圧力によって、この位置で連結軸８１１の回転が係止する（連結軸８１１の回転がロックする）。すなわち、駆動部９による回転軸９１の回転が停止しても、連結軸８１１の回転が停止したままの状態が維持されるので、可動子７が停止し、接触子４が停止したままの停留状態が維持されることとなる。
Further, when the drive unit 9 transmits torque in the reverse (reverse rotation) direction of the rotating shaft 91 with the contactor 4 stopped, the sphere 32 of the stopper 30 is stopped by the torque applied from the rotating shaft 91 to the connecting shaft 811. The connection shaft 811 starts to reversely rotate after being removed from the portion 812. As a result, the contact 4 moves backward, the upper surface (contact surface) of the contact 4 moves away from the heat radiation side plate 2, and stops at a position where the contact 4 becomes the lowest point. At this time, the sphere 32 of the stopper 30 contacts the retaining portion 813 of the connecting shaft 811, and the rotation of the connecting shaft 811 is locked at this position by the pressure from the spring 33 applied to the sphere 32 (the rotation of the connecting shaft 811). Locks). That is, even if the rotation of the rotating shaft 91 by the drive unit 9 is stopped, the state where the rotation of the connecting shaft 811 is stopped is maintained, so that the mover 7 is stopped and the contact 4 is stopped. The state will be maintained.
以上の構成により、この実施の形態２による熱スイッチは、実施の形態１と同様の効果を奏する他、ボールねじナット８１の回転に応じて接触子４を並進移動させるボールねじ８０からなる送り機構８を設けているので、回転または回動駆動する駆動部９の動力を、ボールねじ８０を介して効率よく直動運動に変換して、接触子４を任意に上下方向（前進または後退方向）に移動することができる、という利点がある。
また、ストッパ３０を用いることで、接触子４の前進および後退において停留部で停止状態が維持されるので、接触状態（オン状態）もしくは非接触状態（オフ状態）を保持する際に、駆動部９への通電によるエネルギを消費しないという利点がある。
With the above configuration, the thermal switch according to the second embodiment has the same effect as that of the first embodiment, and also includes a feed mechanism including a ball screw 80 that translates the contact 4 according to the rotation of the ball screw nut 81. 8 is provided, the power of the drive unit 9 that rotates or rotates is efficiently converted into a linear motion via the ball screw 80, and the contact 4 is arbitrarily moved in the vertical direction (forward or backward direction). There is an advantage that can be moved to.
Further, since the stop state is maintained at the stop portion when the contactor 4 moves forward and backward by using the stopper 30, when the contact state (on state) or the non-contact state (off state) is maintained, the drive unit There is an advantage that energy by energizing 9 is not consumed.
実施の形態３．
図５は、この発明に係る実施の形態３による熱スイッチ１００の構成を示す断面図である。
図において、図２、３と同一符号のものは同一相当のものである。この実施の形態３の熱スイッチでは、送り機構８を構成するボールねじ８０に取り付けられた連結軸８１１と、リンク機構を有した駆動部９とを、組み合わせたことを特徴としている。連結軸８１１はボールねじナット８１に締結固定されて連結している。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 5 is a sectional view showing a configuration of a thermal switch 100 according to Embodiment 3 of the present invention.
In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. The thermal switch according to the third embodiment is characterized in that a connecting shaft 811 attached to a ball screw 80 constituting the feed mechanism 8 and a drive unit 9 having a link mechanism are combined. The connecting shaft 811 is fastened and connected to the ball screw nut 81.
駆動部９は、回転軸９１９、リンク９５、連結軸９７、リンク９３、ロータ９４およびステータ９２と、取り付け部材９６とを備えている。回転軸９１９、リンク９５、連結軸９７およびリンク９３は、リンク機構を構成する。ロータ９４およびステータ９２は、電機モータやロータリーソレノイドなどの回転アクチュエータ（駆動源）９０を構成し、ステータ９２の周りにロータ９４（出力軸）が回転するようになされている。接触子支持部５は、ユニバーサルジョイントにより構成された例を示している。ステータ９２は取り付け部材９６によって熱源側プレート１の下部に固定される。なお、接触子支持部５は、複数のダイアフラム式フレクスチャや、少なくとも１枚のドーナツ型円盤形状のフレクスチャを用いて構成しても良い。
The drive unit 9 includes a rotating shaft 919, a link 95, a connecting shaft 97, a link 93, a rotor 94 and a stator 92, and an attachment member 96. The rotating shaft 919, the link 95, the connecting shaft 97, and the link 93 constitute a link mechanism. The rotor 94 and the stator 92 constitute a rotary actuator (drive source) 90 such as an electric motor or a rotary solenoid, and the rotor 94 (output shaft) rotates around the stator 92. The contact support part 5 has shown the example comprised by the universal joint. The stator 92 is fixed to the lower part of the heat source side plate 1 by an attachment member 96. In addition, you may comprise the contactor support part 5 using a some diaphragm type | mold flexure and at least 1 donut-shaped disk-shaped flexure.
回転軸９１９は、連結軸８１１の下部に取り付けられている。リンク９５の一端部は、回転軸９１９に対し軸受を介して連結され、回転軸９１９に対し回転自在に取り付けられている。リンク９５の他端部は、連結軸９７および軸受を介してリンク９３の一端部に連結され、リンク９３に対して回転自在に取り付けられている。リンク９３の他端部はロータ９４に固定されている。回転軸９１９は、連結軸９７およびロータ９４に対して回転軸の方向が平行になるように、連結軸８１１の回転中心から所定の半径だけ離れた位置に配置される。
The rotating shaft 919 is attached to the lower part of the connecting shaft 811. One end of the link 95 is connected to the rotating shaft 919 via a bearing and is rotatably attached to the rotating shaft 919. The other end of the link 95 is connected to one end of the link 93 via a connecting shaft 97 and a bearing, and is attached to the link 93 so as to be rotatable. The other end of the link 93 is fixed to the rotor 94. The rotation shaft 919 is disposed at a position away from the rotation center of the connection shaft 811 by a predetermined radius so that the direction of the rotation shaft is parallel to the connection shaft 97 and the rotor 94.
リンク機構はこのように構成され、回転アクチュエータ９０のロータ９４が回転すると、リンク９５およびリンク９３が回転して回転軸９１９および連結軸８１１が回り出し、ボールねじ８０を介して可動子７および接触子４が並進移動して、熱スイッチのオンオフが切り換えられることとなる。このとき、回転軸９１９は連結軸８１１の回転中心軸の周りで、９０度の回転角度をもって遊星運動し正転方向または反転方向に周回する。
The link mechanism is configured in this manner, and when the rotor 94 of the rotary actuator 90 rotates, the link 95 and the link 93 rotate to rotate the rotating shaft 919 and the connecting shaft 811, and the movable element 7 and the contact via the ball screw 80 The child 4 is translated and the heat switch is switched on and off. At this time, the rotation shaft 919 makes a planetary motion around the rotation center axis of the connection shaft 811 with a rotation angle of 90 degrees, and circulates in the forward rotation direction or the reverse rotation direction.
次に、動作について説明する。図６は、リンク機構周辺の動作を示す上面図であり、（ａ）は、回転アクチュエータ９０におけるロータ９４の回転角度が例えば０度となる状態、（ｂ）は、回転アクチュエータ９０におけるロータ９４の回転角度が例えば９０度となる位置まで回転した状態を示す。
Next, the operation will be described. 6A and 6B are top views showing the operation around the link mechanism. FIG. 6A is a state in which the rotation angle of the rotor 94 in the rotary actuator 90 is, for example, 0 degrees, and FIG. A state in which the rotation angle is rotated to a position of, for example, 90 degrees is shown.
図において、接触子４を放熱側プレート２に接触させる必要が生じたときは、制御部１０（図５に図示していない）により、駆動部９の回転アクチュエータ９０が正転方向に駆動される。回転アクチュエータ９０はリンク９３を回動して、リンク９３はリンク９５を介して回転軸９１９および連結軸８１１を回動させる。連結軸８１１の回動によりボールねじナット８１が回動して、ボールねじ８０の可動子７を前進させる。
In the figure, when it is necessary to bring the contact 4 into contact with the heat radiation side plate 2, the rotation actuator 90 of the drive unit 9 is driven in the normal rotation direction by the control unit 10 (not shown in FIG. 5). . The rotary actuator 90 rotates the link 93, and the link 93 rotates the rotary shaft 919 and the connecting shaft 811 via the link 95. The ball screw nut 81 is rotated by the rotation of the connecting shaft 811 and the mover 7 of the ball screw 80 is advanced.
ボールねじ８０は、可動子７を放熱側プレート２に向かって前進させる前進方向の力を与え、可動子７に連結した接触子４を前進させて、接触子４の上面（接触面）を放熱側プレート２に密接に接触させる。
このオン状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４を経て、放熱側プレート２へ伝導される。このとき、ストッパ３０が連結軸８１１の停留部８１２に当接して係止することにより、回転アクチュエータ９０の回転角度はこの状態（例えば角度０度）で保持される。
The ball screw 80 applies a forward force for moving the mover 7 forward toward the heat radiating side plate 2, advances the contact 4 connected to the mover 7, and radiates heat from the upper surface (contact surface) of the contact 4. Close contact with side plate 2.
In this ON state, the heat flowing in from the heat source side plate 1 is conducted to the heat radiating side plate 2 through the heat source side plate 1, the flexible heat conducting unit 6, and the contact 4. At this time, the stopper 30 abuts on and engages with the retaining portion 812 of the connecting shaft 811, whereby the rotation angle of the rotary actuator 90 is held in this state (for example, an angle of 0 degree).
次に、接触子４を放熱側プレート２と非接触の状態にする必要が生じたときは、制御部１０（図５に図示していない）により駆動部９の回転アクチュエータ９０のロータ９４が逆転方向に駆動される。回転アクチュエータ９０のロータ９４はリンク９３を逆方向に回動して、リンク９３はリンク９５を介して回転軸９１９および連結軸８１１を逆方向に回動させる。
Next, when it becomes necessary to bring the contactor 4 into a non-contact state with the heat radiation side plate 2, the rotor 94 of the rotary actuator 90 of the drive unit 9 is reversed by the control unit 10 (not shown in FIG. 5). Driven in the direction. The rotor 94 of the rotary actuator 90 rotates the link 93 in the reverse direction, and the link 93 rotates the rotary shaft 919 and the connecting shaft 811 in the reverse direction via the link 95.
連結軸８１１の逆方向の回動により、ストッパ３０が連結軸８１１の停留部８１２から脱し、ボールねじナット８０が逆方向に回動して、ボールねじの可動子７を熱源側プレート１に向かって後退させる。可動子７は接触子支持部５を介して接触子４を後退させて、接触子４の上面（接触面）を放熱側プレート２から離す。ストッパ３０が連結軸８１１の停留部８１３に当接して係止することにより、回転アクチュエータ９０のロータ９４の回転角度はこの状態（例えば角度９０度）で保持される。
このオフ状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４まで来るが、放熱側プレート２へは伝導されない。
When the connecting shaft 811 rotates in the reverse direction, the stopper 30 is detached from the retaining portion 812 of the connecting shaft 811, and the ball screw nut 80 rotates in the reverse direction, so that the ball screw mover 7 faces the heat source side plate 1. To retreat. The mover 7 retracts the contact 4 via the contact support 5 to separate the upper surface (contact surface) of the contact 4 from the heat radiation side plate 2. When the stopper 30 abuts on and engages with the stop portion 813 of the connecting shaft 811, the rotation angle of the rotor 94 of the rotary actuator 90 is maintained in this state (for example, an angle of 90 degrees).
In this OFF state, the heat flowing in from the heat source side plate 1 comes to the heat source side plate 1, the flexible heat conducting unit 6, and the contact 4, but is not conducted to the heat radiating side plate 2.
このような構成により、実施の形態１、２と同様の効果を奏する他、送り機構を回転駆動するリンク機構と、リンク機構を回転駆動する電機モータまたはロータリーソレノイドからなる駆動部９を設けているので、駆動部９の回転動力を効率よく直動運動に変換して、接触子４を移動することができるという利点がある。
With such a configuration, the same effects as those of the first and second embodiments are obtained, and a link mechanism that rotationally drives the feed mechanism and a drive unit 9 that includes an electric motor or a rotary solenoid that rotationally drives the link mechanism are provided. Therefore, there is an advantage that the contactor 4 can be moved by efficiently converting the rotational power of the drive unit 9 into linear motion.
また、回転アクチュエータ９０を、例えば０度と９０度の２ポジションで動作させることで、熱スイッチ１００のオンオフ動作を行うことができる。このため、回転アクチュエータ９０としてロータリーソレノイドを使うことができるので、駆動部９を安価に構成できる。更に、回転アクチュエータ９０としてロータリーソレノイドを用いる場合は、例えば電源のオンオフで信号が反転するような反転回路を用いた簡単な回路によって、制御部１０を構成することができる。
In addition, the thermal switch 100 can be turned on and off by operating the rotary actuator 90 at, for example, two positions of 0 degrees and 90 degrees. For this reason, since a rotary solenoid can be used as the rotation actuator 90, the drive part 9 can be comprised at low cost. Further, when a rotary solenoid is used as the rotary actuator 90, the control unit 10 can be configured by a simple circuit using an inversion circuit that inverts a signal when the power is turned on and off, for example.
実施の形態４．
図７は、この発明に係る実施の形態４による熱スイッチ１００の構成を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は可動子の周辺断面図である。図８はカム機構の構成を示す図であり、（ａ）は上断面図、（ｂ）はＢ方向からみたカム曲線イメージを示す図である。
図において、図２、３、５と同一符号のものは同一相当のものである。この実施の形態４の熱スイッチでは、送り機構８として、端面カム８５とカムフォロア７２を備えたカム機構８００を用いたことを特徴とする。カム機構８００は熱源側プレート１の収容部１１３に収容されている。駆動部９は熱源側プレート１の下部に装着されている。
Embodiment 4 FIG.
7A and 7B are diagrams showing the configuration of a thermal switch 100 according to Embodiment 4 of the present invention, in which FIG. 7A is a cross-sectional view and FIG. 7B is a peripheral cross-sectional view of the mover. 8A and 8B are diagrams showing the configuration of the cam mechanism, in which FIG. 8A is a top sectional view and FIG. 8B is a diagram showing a cam curve image viewed from the B direction.
In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. The thermal switch according to the fourth embodiment is characterized in that a cam mechanism 800 including an end face cam 85 and a cam follower 72 is used as the feed mechanism 8. The cam mechanism 800 is accommodated in the accommodating portion 113 of the heat source side plate 1. The drive unit 9 is attached to the lower part of the heat source side plate 1.
端面カム８５は、基体が円盤形状をなし、円盤外周の上縁部において上端面が突出した円形リング状の突出テーパ部８５０が設けられる。端面カム８５は、カム回転軸周りの一周回の間で突出テーパ部８５０の上端面の高さが徐変する斜面カーブ（カム曲線）をなし、突出テーパ部８５０の上端面における前進端と後退端に動作が停留する部分がそれぞれ設けられている。
端面カム８５は、軸受８６を介して、熱源側プレート１の収容部１１３内に設けられた軸受ハウジングに対し、回転自在に軸支されている。これによって、端面カム８５は、熱源側プレート１と放熱側プレート２の法線に平行でかつ可動子７における上下方向（熱源側プレート１と放熱側プレート２の面に対する法線方向）の中心軸を通る、上記カム回転軸の周りに、回動可能となっている。
The end face cam 85 is provided with a circular ring-shaped protruding taper portion 850 whose upper end surface protrudes at the upper edge of the outer periphery of the disk. The end face cam 85 forms an inclined curve (cam curve) in which the height of the upper end surface of the projecting taper portion 850 gradually changes during one round around the cam rotation axis, and the forward end and the rear end of the upper end surface of the projecting taper portion 850 are retreated. A portion where the operation stops is provided at each end.
The end face cam 85 is rotatably supported by a bearing housing provided in the accommodating portion 113 of the heat source side plate 1 via a bearing 86. Thereby, the end face cam 85 is parallel to the normal line of the heat source side plate 1 and the heat radiating side plate 2 and the central axis in the vertical direction (normal direction to the surface of the heat source side plate 1 and the heat radiating side plate 2) of the mover 7. It is possible to rotate around the cam rotation shaft passing through the.
可動子７は、その先端が熱源側プレート１の突出部１１２の上部から突き出るように、突出部１１２上部中央の貫通穴を貫通して熱源側プレート１の収容部１１３内に配置されている。軸受１１は、熱源側プレート１の突出部１１２に設けられた軸受穴に取り付けられる。可動子７は、軸受１１によって上下方向（熱源側プレート１と放熱側プレート２の面に対する法線方向）に移動可能に軸支されている。また、熱源側プレート１には、収容部１１３の上面から垂れ下がるように押しばね８８の一端が取り付けられている。可動子７は、押しばね８８の他端が取り付けられている。なお、押しばね８８は、弾性を有するものであれば弾性ゴムやその他の弾性体であっても良い。
可動子７は、接触子支持部５を介して接触子４と結合されている。図７の接触子支持部５は、ユニバーサルジョイントを用いた例を示しているが、複数のダイアフラム式フレクスチャや、少なくとも１枚のドーナツ型円盤形状のフレクスチャを用いて接触子支持部５を構成しても良い。
The mover 7 is disposed in the accommodating portion 113 of the heat source side plate 1 through the through hole at the upper center of the protrusion 112 so that the tip of the mover 7 protrudes from the upper portion of the protrusion 112 of the heat source side plate 1. The bearing 11 is attached to a bearing hole provided in the protruding portion 112 of the heat source side plate 1. The mover 7 is pivotally supported by a bearing 11 so as to be movable in the vertical direction (normal direction with respect to the surfaces of the heat source side plate 1 and the heat radiation side plate 2). Further, one end of a push spring 88 is attached to the heat source side plate 1 so as to hang down from the upper surface of the accommodating portion 113. The other end of the push spring 88 is attached to the mover 7. The pressing spring 88 may be an elastic rubber or other elastic body as long as it has elasticity.
The mover 7 is coupled to the contact 4 via the contact support 5. Although the contact support part 5 of FIG. 7 shows an example using a universal joint, the contact support part 5 is configured using a plurality of diaphragm type flexures or at least one donut-shaped disk-shaped flexure. May be.
端面カム８５の突出テーパ部８５０における上端面には、概ねカム半回転で、接触子４を後退端から前進端まで移動させるだけの行程の、カム曲線が形成されている。また、端面カム８５の突出テーパ部８５０における上端面には、残りの概ねカム半回転で、接触子４を前進端から後退端まで移動させるだけの行程の、カム曲線が形成されている。
端面カム８５の前進端近辺と後退端近辺には、それぞれ動作が停留する部分である、停留点８５１および停留点８５２が設けられている。この端面カム８５には駆動部９の回転軸９１が取り付けられている。駆動部９のステータ９２は、熱源側プレート１の収容部１１３に固定されている。かくして、端面カム８５は、駆動部９の回転軸９１が回動するとカム回転軸の周りに回転駆動される。駆動部９には例えば電機モータやロータリーソレノイドなどの回転アクチュエータが用いられる。
A cam curve is formed on the upper end surface of the projecting taper portion 850 of the end face cam 85 so that the contact 4 can be moved from the retracted end to the advanced end by a half cam rotation. Further, a cam curve is formed on the upper end surface of the projecting taper portion 850 of the end face cam 85 in a stroke that only moves the contactor 4 from the forward end to the backward end in the remaining half cam rotation.
Near the forward end and the backward end of the end face cam 85, a stop point 851 and a stop point 852, which are portions where the operation stops, are provided. A rotating shaft 91 of the drive unit 9 is attached to the end face cam 85. The stator 92 of the drive unit 9 is fixed to the accommodation unit 113 of the heat source side plate 1. Thus, the end face cam 85 is rotationally driven around the cam rotation shaft when the rotation shaft 91 of the drive unit 9 rotates. For the drive unit 9, for example, a rotary actuator such as an electric motor or a rotary solenoid is used.
端面カム８５の突出テーパ部８５０における上端面には、カムフォロア７２が当接している。カムフォロア７２は、可動子７の下部側面に取り付けられ、カム回転軸に直交する軸７１を回転中心軸として、軸受７９を介して回転自在に支持されている。カムフォロア７２は、可動子７に加わる押しばね８８の弾性力によって、端面カム８５の突出テーパ部８５０における上端面に付勢されている。このように、端面カム８５は、カムフォロア７２の回転軸に直角な方向の変位が徐変するようになされており、端面カム８５の回転に応じて、カムフォロア７２が端面カム８５との接触を維持した状態で突出テーパ部８５０のカム曲線に沿って転動することにより、可動子７が図７の上下に変位することとなる。
A cam follower 72 is in contact with the upper end surface of the protruding taper portion 850 of the end surface cam 85. The cam follower 72 is attached to the lower side surface of the mover 7 and is rotatably supported via a bearing 79 with a shaft 71 orthogonal to the cam rotation shaft as a rotation center axis. The cam follower 72 is urged toward the upper end surface of the projecting taper portion 850 of the end surface cam 85 by the elastic force of the push spring 88 applied to the mover 7. In this way, the end face cam 85 is configured so that the displacement in the direction perpendicular to the rotation axis of the cam follower 72 is gradually changed, and the cam follower 72 maintains contact with the end face cam 85 according to the rotation of the end face cam 85. In this state, by rolling along the cam curve of the protruding taper portion 850, the mover 7 is displaced up and down in FIG.
次に、動作について説明する。
接触子４を放熱側プレート２に接触させる必要が生じたときは、制御部１０から発せられる駆動信号を駆動部９に印加し通電することにより、駆動部９の回転軸９１が正転方向に駆動される。駆動部９は端面カム８５を半回転させ、端面カム８５の上端面におけるカム曲線の起伏変化に応じて、端面カム８５の突出テーパ部８５０における上端面とカムフォロア７２との接触点位置が上がり、カムフォロア７２に取り付けられた可動子７が押し上げられて、上方向（熱源側プレート１から放熱側プレート２に向かう方向）に動作する。
Next, the operation will be described.
When it is necessary to bring the contact 4 into contact with the heat radiation side plate 2, the drive signal generated from the control unit 10 is applied to the drive unit 9 and energized, so that the rotation shaft 91 of the drive unit 9 is rotated in the forward direction. Driven. The drive unit 9 rotates the end cam 85 halfway, and the contact point position between the upper end surface of the projecting taper portion 850 of the end cam 85 and the cam follower 72 is increased in accordance with the cam curve undulation change on the upper end surface of the end cam 85. The mover 7 attached to the cam follower 72 is pushed up and operates upward (in the direction from the heat source side plate 1 toward the heat radiation side plate 2).
可動子７は、接触子支持部５を介して接触子４に前進方向（放熱側プレート２に向かう図７の上方向）の力を与え、接触子４を前進させて接触子４の上面（接触面）を放熱側プレート２に接触させ、熱スイッチ１００をオン状態とする。
このオン状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４を経て放熱側プレート２へ伝導される。
接触子４が前進した状態で、端面カム８５の回転駆動を止めれば、カムフォロア７２は端面カム８５の前進側の停留点８５１で止まるので、駆動部９の通電を止めても、接触子４の接触状態は保持される。
The mover 7 applies a force in the forward direction (upward in FIG. 7 toward the heat radiation side plate 2) to the contact 4 via the contact support portion 5, and moves the contact 4 forward so that the upper surface of the contact 4 ( The contact surface) is brought into contact with the heat radiation side plate 2, and the thermal switch 100 is turned on.
In this ON state, the heat flowing in from the heat source side plate 1 is conducted to the heat radiating side plate 2 through the heat source side plate 1, the flexible heat conducting unit 6, and the contact 4.
If the rotational drive of the end face cam 85 is stopped in a state where the contactor 4 has advanced, the cam follower 72 stops at the stop point 851 on the forward side of the end face cam 85. Therefore, even if the drive unit 9 is de-energized, the contactor 4 The contact state is maintained.
次に、接触子４を放熱側プレート２と非接触の状態にする必要が生じたときは、制御部１０から発せられる駆動信号を駆動部９に再び印加し、通電することにより、駆動部９の回転軸９１が更に正転方向に駆動される。
駆動部９は、端面カム８５を残りの半回転回し、端面カム８５の突出テーパ部８５０における上端面とカムフォロア７２との接触点位置がカム曲線の変化に従って下がる。カムフォロア７２は、押しばね８８の弾性力によって、端面カム８５との接触点の位置変化に追従して下がり、カムフォロア７２の取り付けられた可動子７は、後退方向（熱源側プレート１に向かう図７の下方向）へ動作する。
Next, when it is necessary to bring the contactor 4 into a non-contact state with the heat radiating side plate 2, the drive signal generated from the control unit 10 is applied again to the drive unit 9 and energized, thereby driving the drive unit 9. The rotation shaft 91 is further driven in the forward rotation direction.
The drive unit 9 rotates the end face cam 85 for the remaining half rotation, and the position of the contact point between the upper end face of the protruding taper part 850 of the end face cam 85 and the cam follower 72 is lowered according to the change of the cam curve. The cam follower 72 descends following the change in position of the contact point with the end face cam 85 by the elastic force of the push spring 88, and the mover 7 to which the cam follower 72 is attached moves backward (see FIG. 7 toward the heat source side plate 1). (Downward).
可動子７は、接触子支持部５を介して接触子４に後退方向の力を与え、接触子４を後退させ、接触子４の上面（接触面）を放熱側プレート２から離して、熱スイッチ１００をオフ状態とする。
このオフ状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４まで伝導されるが、放熱側プレート２へは伝導されない。
接触子４が後退した状態で端面カム８５の回転駆動を止めると、カムフォロア７２は端面カム８５の後退側の停留点８５２で止まる。このとき、制御部１０から駆動部９への通電を止めても、接触子４の非接触状態は保持される。
The movable element 7 applies a force in the backward direction to the contact 4 via the contact support portion 5, retracts the contact 4, separates the upper surface (contact surface) of the contact 4 from the heat radiation side plate 2, and generates heat. The switch 100 is turned off.
In this OFF state, the heat flowing in from the heat source side plate 1 is conducted to the heat source side plate 1, the flexible heat conducting unit 6, and the contact 4, but is not conducted to the heat radiating side plate 2.
When the rotational drive of the end face cam 85 is stopped in a state where the contactor 4 is retracted, the cam follower 72 stops at a stop point 852 on the reverse side of the end face cam 85. At this time, even if the energization from the control unit 10 to the drive unit 9 is stopped, the non-contact state of the contact 4 is maintained.
この構成により、実施の形態１と同様の効果を奏する他、端面カム８５に当接するカムフォロア７２を有したカム機構８００を構成し、端面カム８５とカムフォロア７２との相対変位により、接触子４を並進移動させる送り機構８を設けているので、駆動部９からの回転動力を効率よく直動運動に変換して、接触子４を熱源側プレート１と放熱側プレート２の間で任意に移動させることができるという利点がある。
With this configuration, in addition to the same effects as in the first embodiment, a cam mechanism 800 having a cam follower 72 that abuts on the end cam 85 is configured, and the contact 4 is moved by the relative displacement between the end cam 85 and the cam follower 72. Since the feed mechanism 8 for translation is provided, the rotational power from the drive unit 9 is efficiently converted into linear motion, and the contact 4 is arbitrarily moved between the heat source side plate 1 and the heat radiation side plate 2. There is an advantage that you can.
また、駆動部９の回転軸９１の回転方向は同一方向のままで良く、逆回転させなくても、端面カム８５を正転方向に半回転ずつ回すことで、接触子４を前進および後退方向に交互に移動させることができる。
これにより、駆動部９の制御回路が簡単になるという利点がある。また、前進端および後退端において停留点８５１および停留点８５２で停止するので、接触状態および非接触状態を保持する際に、エネルギを消費しない利点がある。また、端面カムの回転軸を接触子の移動方向と平行にできるので、装置全体をコンパクトにできるという利点がある。
Further, the rotation direction of the rotary shaft 91 of the drive unit 9 may remain the same direction, and the contactor 4 can be moved forward and backward by rotating the end cam 85 half a turn in the forward rotation direction without rotating in the reverse direction. Can be moved alternately.
Thereby, there is an advantage that the control circuit of the drive unit 9 is simplified. Moreover, since it stops at the stopping point 851 and the stopping point 852 at the forward end and the backward end, there is an advantage that energy is not consumed when maintaining the contact state and the non-contact state. Further, since the rotation shaft of the end face cam can be made parallel to the moving direction of the contact, there is an advantage that the entire apparatus can be made compact.
また、カム機構８００にカムフォロア７２を用いているので、放熱側プレート２と接触子４との接触により、可動子７を介してカムフォロア７２に加わる荷重に対しても十分耐えることができ、例えば５０ｋｇ重の過大なアキシャル荷重にも耐えることができる。
加えて、カムフォロア７２が端面カム８５に接触した状態で転がるので、その転がり摩擦によるエネルギーロスも小さく、駆動部９において出力トルクの小さい回転アクチュエータを用いても、送り機構８を作動させることが可能となる。例えば、駆動部９を、電機モータやロータリーソレノイドやソレノイドなどで構成しても良い。
Further, since the cam follower 72 is used in the cam mechanism 800, it can sufficiently withstand the load applied to the cam follower 72 via the mover 7 due to the contact between the heat radiation side plate 2 and the contact 4. It can withstand heavy excessive axial loads.
In addition, since the cam follower 72 rolls while being in contact with the end face cam 85, energy loss due to the rolling friction is small, and the feed mechanism 8 can be operated even if a rotary actuator with a small output torque is used in the drive unit 9. It becomes. For example, the drive unit 9 may be configured by an electric motor, a rotary solenoid, a solenoid, or the like.
また、カム機構８００の斜面カーブ（カム曲線）を最適化することにより、送り機構における可動子７の上下ストローク（行程）と、その発生軸力と、駆動部９の回転アクチュエータ特性との整合性が、設定し易いという利点がある。
Further, by optimizing the slope curve (cam curve) of the cam mechanism 800, the vertical stroke (stroke) of the mover 7 in the feed mechanism, the generated axial force, and the consistency of the rotary actuator characteristics of the drive unit 9 are matched. However, there is an advantage that it is easy to set.
なお、カム曲線の上り工程と下り工程は、２セット以上の複数工程設けても良く、カムフォロア７２を所定の角度間隔でカム回転軸周りに２個以上線対称配置しても良いことは言うまでもない。
例えば、端面カム８５の突出テーパ部８５０において、カム回転軸周りの３６０度一周回における、約６０度弱の角度範囲で上り、次の約６０度弱の角度範囲で下る、約１２０度の範囲の上り下り曲線を設け、この上り下り曲線を３セット繰り返す（次のセットでは、約６０度弱の角度範囲で上り、次の約６０度弱の角度範囲で下り、更に次のセットでは、約６０度弱の角度範囲で上り、次の約６０度弱の角度範囲で下る）ようにして、カム曲線を構成しても良い。このとき、カムフォロア７２を１２０度間隔で３個設けて、可動子７のカム回転軸周りの周囲に等間隔で配置しても良い。
これによって、駆動部９の回転アクチュエータを一方向回転させるだけで、６０度毎に、接触子４と放熱側プレート２との接触による熱スイッチ１００のオンまたはオフ動作を繰り返し行うことが可能となる。こうすることで、カムフォロア７２を３個対称配置する際、荷重バランスを無理無く構成することができる。また、端面カム８５の突出テーパ部８５０において、徐変する高さ方向の変位ストローク（行程）は、例えば０．２ｍｍ乃至０．３ｍｍ程度とするのが良いが、この変位ストローク量に限ることはない。
Needless to say, the cam curve ascending process and descending process may be provided in two or more sets, and two or more cam followers 72 may be arranged symmetrically around the cam rotation axis at a predetermined angular interval. .
For example, in the projecting taper portion 850 of the end face cam 85, a range of about 120 degrees that rises in an angle range of about 60 degrees and goes down in the next angle range of about 60 degrees in one round of 360 degrees around the cam rotation axis. The up / down curve is provided, and this up / down curve is repeated three sets (in the next set, the angle range is less than about 60 degrees, the next angle range is less than about 60 degrees, and the next set is about The cam curve may be configured in such a manner that it rises in an angle range of less than 60 degrees and falls in the next angle range of less than about 60 degrees. At this time, three cam followers 72 may be provided at intervals of 120 degrees and arranged around the cam rotation axis of the mover 7 at equal intervals.
Accordingly, it is possible to repeatedly turn on or off the thermal switch 100 by the contact between the contact 4 and the heat radiation side plate 2 every 60 degrees simply by rotating the rotary actuator of the drive unit 9 in one direction. . By doing so, when three cam followers 72 are arranged symmetrically, the load balance can be configured without difficulty. Further, in the protruding taper portion 850 of the end face cam 85, the gradually changing displacement stroke (stroke) in the height direction is preferably, for example, about 0.2 mm to 0.3 mm, but is limited to this displacement stroke amount. Absent.
また、図７では、端面カム８５の回転に応じてカムフォロア７２が上下に並進移動する送り機構８について説明したが、カムフォロア７２に対する端面カム８５の回転に応じて端面カム自身が上下に並進移動して、可動子７を上下方向に移動させる送り機構を構成しても良い。また、端面カム８５は回転せずに静止し、カムフォロア７２が端面カム８５と接触した状態で端面カム８５のカム回転軸周りに遊星運動することで、カムフォロア７２または端面カム８５が上下に並進移動して、可動子７を上下方向に移動させる送り機構を構成しても良い。
In FIG. 7, the feed mechanism 8 in which the cam follower 72 translates up and down according to the rotation of the end cam 85 has been described. However, the end cam itself translates up and down according to the rotation of the end cam 85 relative to the cam follower 72. Thus, a feed mechanism for moving the mover 7 in the vertical direction may be configured. Further, the end face cam 85 is stationary without rotating, and the cam follower 72 or the end face cam 85 is translated in the vertical direction by performing a planetary motion around the cam rotation axis of the end face cam 85 in a state where the cam follower 72 is in contact with the end face cam 85. And you may comprise the feed mechanism which moves the needle | mover 7 to an up-down direction.
また、上記の例では端面カム８５について説明したが、端面カム８５の代わりに端面カムと同様の働きをする円筒溝カムを用いても良い。円筒溝カムは、円筒盤の上面にリング状のテーパ溝が形成されるものであって、リング状のテーパ溝の底面高さがカム回転軸周りに徐変するようになされたものである。この円筒溝カムを用いる場合、カムフォロア７２がこのテーパ溝に噛み合うようにカム機構を構成することで、端面カム８５およびカムフォロア７２によるカム機構と同様の動作を行うことが可能となる。
Although the end face cam 85 has been described in the above example, a cylindrical groove cam that functions in the same manner as the end face cam may be used instead of the end face cam 85. The cylindrical groove cam is formed such that a ring-shaped taper groove is formed on the upper surface of the cylindrical disk, and the bottom surface height of the ring-shaped taper groove gradually changes around the cam rotation axis. When this cylindrical groove cam is used, by configuring the cam mechanism so that the cam follower 72 meshes with the tapered groove, it is possible to perform the same operation as the cam mechanism by the end face cam 85 and the cam follower 72.
実施の形態５．
図９は、この発明に係る実施の形態５による熱スイッチ１００の構成を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）はリンク機構の一部分を図９（ａ）の下から見た断面図、（ｃ）は図９（ａ）のカム機構を図９（ａ）の右側から見た断面図である。図において、図２、３、５、７と同一符号のものは同一相当のものである。この実施の形態５の熱スイッチでは、楔６５および可動子７に設けられたカムフォロア７２からなるカム機構８０１と、リニアガイド６４とを組み合わせて送り機構８を構成し、ボールねじ１４５とリンク機構とを組み合わせて駆動部９を構成したことを特徴とする。
カム機構８０１は熱源側プレート１の収容部１１３に収容されている。駆動部９は熱源側プレート１の下部において収容部１１３の外部に設けられている。駆動部９は、例えば電機モータやロータリーソレノイドやソレノイドなどで構成される。
Embodiment 5 FIG.
9A and 9B are diagrams showing the configuration of the thermal switch 100 according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 9A is a cross-sectional view, and FIG. 9B is a partial view of the link mechanism as viewed from the bottom of FIG. FIG. 9C is a cross-sectional view of the cam mechanism of FIG. 9A viewed from the right side of FIG. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. In the thermal switch of the fifth embodiment, a feed mechanism 8 is configured by combining a linear mechanism 64 with a cam mechanism 801 including a cam follower 72 provided on the wedge 65 and the mover 7, and a ball screw 145 and a link mechanism. The drive unit 9 is configured by combining the above.
The cam mechanism 801 is accommodated in the accommodating portion 113 of the heat source side plate 1. The drive unit 9 is provided outside the housing unit 113 in the lower part of the heat source side plate 1. The drive unit 9 is configured by, for example, an electric motor, a rotary solenoid, a solenoid, or the like.
可動子７は、その先端が熱源側プレート１の突出部１１２の上部から突き出るように、突出部１１２上部中央の貫通穴を貫通して熱源側プレート１の収容部１１３内に配置されている。軸受１１は、熱源側プレート１の突出部１１２上部に設けられた軸受穴に取り付けられる。可動子７は、熱源側プレート１の突出部１１２に対して、上下方向（熱源側プレート１と放熱側プレート２の面に対する法線方向）に移動可能となるように、軸受１１によって軸支されている。
可動子７の先端には、接触子支持部５を介して接触子４が結合されている。図９の接触子支持部５は、ユニバーサルジョイントを用いた例を示しているが、複数のダイアフラム式フレクスチャや、少なくとも１枚のドーナツ型円盤形状のフレクスチャを用いて接触子支持部５を構成しても良い。
The mover 7 is disposed in the accommodating portion 113 of the heat source side plate 1 through the through hole at the upper center of the protrusion 112 so that the tip of the mover 7 protrudes from the upper portion of the protrusion 112 of the heat source side plate 1. The bearing 11 is attached to a bearing hole provided in the upper portion of the protruding portion 112 of the heat source side plate 1. The mover 7 is pivotally supported by the bearing 11 so as to be movable in the vertical direction (normal direction with respect to the surfaces of the heat source side plate 1 and the heat radiation side plate 2) with respect to the protrusion 112 of the heat source side plate 1. ing.
A contact 4 is coupled to the tip of the mover 7 via a contact support portion 5. Although the contact support part 5 of FIG. 9 shows an example using a universal joint, the contact support part 5 is configured using a plurality of diaphragm flexures or at least one donut-shaped disk-shaped flexure. May be.
ボールねじ１４５は、回転または回動駆動される回転アクチュエータ９０により駆動される。回転アクチュエータ９０は電機モータやロータリーソレノイドなどが用いられる。ボールねじ１４５は、ボールねじ軸１４１とボールねじナット１４２から構成される。ボールねじナット１４２は、連結軸１４３を介して回転アクチュエータ９０のロータ９４に取り付けられ、ステータ９２に対して回動する。ステータ９２は取り付け部材９８によって熱源側プレート１の下部に固定される。ボールねじナット１４２は、取り付け部材９８に対して軸受を介して回動自在に軸支されている。ボールねじ軸１４１は、ボールねじナット１４２の回動に応じて、可動子７の移動方向とは垂直な方向（図９の水平方向）に移動可能になされている。
The ball screw 145 is driven by a rotary actuator 90 that is rotated or rotationally driven. The rotary actuator 90 is an electric motor or a rotary solenoid. The ball screw 145 includes a ball screw shaft 141 and a ball screw nut 142. The ball screw nut 142 is attached to the rotor 94 of the rotary actuator 90 via the connecting shaft 143 and rotates with respect to the stator 92. The stator 92 is fixed to the lower part of the heat source side plate 1 by an attachment member 98. The ball screw nut 142 is pivotally supported with respect to the attachment member 98 via a bearing. The ball screw shaft 141 is movable in a direction (horizontal direction in FIG. 9) perpendicular to the moving direction of the mover 7 according to the rotation of the ball screw nut 142.
リンク１３１、リンク１３２、軸１３３、および軸１３４はリンク機構を構成する。ボールねじ１４５の先端には、軸１３４を介してリンク１３２の一端が回動自在に連結されている。リンク１３２の他端には、軸１３３を介してリンク１３１の一端が回動自在に連結されている。リンク１３１の他端はリニアガイド６４に取り付けられている。
The link 131, the link 132, the shaft 133, and the shaft 134 constitute a link mechanism. One end of a link 132 is rotatably connected to the tip of the ball screw 145 through a shaft 134. One end of the link 131 is rotatably connected to the other end of the link 132 via a shaft 133. The other end of the link 131 is attached to the linear guide 64.
リニアガイド６４は、側面に凹みの設けられたスライダ６１と、側面に案内溝の設けられたガイド６２から構成される。スライダ６１の凹みとガイド６２の案内溝の間にボール６３が嵌合し、ボール６３を介してスライダ６１とガイド６２が係合している。ボール６３が転動することにより、スライダ６１がガイド６２の案内溝に沿って、可動子７の移動方向とは垂直な方向（図９の左右水平方向）に自在に移動することができる。ガイド６２は、熱源側プレート１の下部に固定された取り付け部材９９の上面に取り付けられている。
The linear guide 64 includes a slider 61 provided with a recess on the side surface and a guide 62 provided with a guide groove on the side surface. A ball 63 is fitted between the recess of the slider 61 and the guide groove of the guide 62, and the slider 61 and the guide 62 are engaged via the ball 63. As the ball 63 rolls, the slider 61 can freely move along the guide groove of the guide 62 in a direction perpendicular to the moving direction of the mover 7 (horizontal direction in FIG. 9). The guide 62 is attached to the upper surface of the attachment member 99 fixed to the lower part of the heat source side plate 1.
リニアガイド６４のスライダ６１には、上面にテーパ状の斜面を有した楔６５が取り付けられている。楔６５の斜面には、カムフォロア７２が当接している。カムフォロア７２は、軸受７９を介し軸７１を回転軸として、可動子７に回転自在に取り付けられている。可動子７は側面に突出部７００が設けられ、突出部７００には引きばね８９の一端が取り付けられている。引きばね８９の他端は取り付け部材９９に取り付けられている。引きばね８９の弾性復元力により、カムフォロア７２は熱源側プレート１の方に引っ張られており、カムフォロア７２は楔６５を付勢している。楔６５が、リニアガイド６４に案内されて図９の左右水平方向に移動することにより、カムフォロア７２が楔６５の斜面を転動し、カムフォロア７２と楔６５との接触点が図９に示す上下方向に変位する。このとき、楔６５におけるカムフォロア７２との接触点は、楔６５における前進端と後退端との間で、楔６５に対し相対的に移動することとなる。楔６５の前進端６５１と後退端６５２には停留部が形成されている。
なお、引きばね８９は、弾性を有するものであれば弾性ゴムやその他の弾性体であっても良い。
A wedge 65 having a tapered slope on the upper surface is attached to the slider 61 of the linear guide 64. A cam follower 72 is in contact with the slope of the wedge 65. The cam follower 72 is rotatably attached to the mover 7 with a shaft 71 as a rotation axis via a bearing 79. The movable element 7 is provided with a protrusion 700 on a side surface, and one end of a tension spring 89 is attached to the protrusion 700. The other end of the tension spring 89 is attached to the attachment member 99. The cam follower 72 is pulled toward the heat source side plate 1 by the elastic restoring force of the tension spring 89, and the cam follower 72 biases the wedge 65. As the wedge 65 is guided by the linear guide 64 and moves in the horizontal direction in FIG. 9, the cam follower 72 rolls on the slope of the wedge 65, and the contact point between the cam follower 72 and the wedge 65 moves up and down as shown in FIG. 9. Displace in the direction. At this time, the contact point of the wedge 65 with the cam follower 72 moves relative to the wedge 65 between the forward end and the backward end of the wedge 65. A stop is formed at the forward end 651 and the backward end 652 of the wedge 65.
The tension spring 89 may be an elastic rubber or other elastic body as long as it has elasticity.
次に、動作について説明する。
接触子４を放熱側プレート２に接触させる必要が生じたときは、制御部１０（図９に図示していない）により、駆動部９のロータ９４が正転方向に回転駆動される。
駆動部９はボールねじナット１４２を正転方向に回動してボールねじ軸１４１を前進させ、これによりリンク１３２が前進する。リンク１３２はリンク１３１を押す。リンク１３１は、リニアガイド６４を介して直線移動可能に支持された楔６５を、図９の左方向へ直線的に並進運動させる。楔６５の並進運動に応じて、楔６５の斜面との作用によりカムフォロア７２が押されて可動子７が図９の上方へ前進する。
Next, the operation will be described.
When it is necessary to bring the contactor 4 into contact with the heat radiation side plate 2, the rotor 94 of the drive unit 9 is rotationally driven in the normal rotation direction by the control unit 10 (not shown in FIG. 9).
The drive unit 9 rotates the ball screw nut 142 in the forward rotation direction to advance the ball screw shaft 141, whereby the link 132 advances. The link 132 pushes the link 131. The link 131 linearly translates the wedge 65 supported so as to be linearly movable via the linear guide 64 in the left direction of FIG. In accordance with the translational movement of the wedge 65, the cam follower 72 is pushed by the action of the inclined surface of the wedge 65, and the movable element 7 advances upward in FIG.
可動子７は接触子支持部５を介して接触子４に前進方向（図９の上方向）の力を与え、接触子４を前進させて放熱側プレート２に接触させる。このオン状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４を経て、放熱側プレート２へ伝導される。
接触子４が前進した状態で楔６５の駆動を止めると、カムフォロア７２は楔６５の前進端６５１の停留部で止まる。このとき、制御部１０から駆動部９への通電を止めても、接触子４と放熱側プレート２との接触状態が維持される。また、駆動部９のロータ９４は回転が停止した状態で保持される。
The mover 7 applies a force in the forward direction (upward in FIG. 9) to the contact 4 via the contact support portion 5, and moves the contact 4 forward to contact the heat radiation side plate 2. In this ON state, the heat flowing in from the heat source side plate 1 is conducted to the heat radiating side plate 2 through the heat source side plate 1, the flexible heat conducting unit 6, and the contact 4.
When the drive of the wedge 65 is stopped in a state where the contactor 4 has advanced, the cam follower 72 stops at the stop portion of the advance end 651 of the wedge 65. At this time, even if energization from the control unit 10 to the drive unit 9 is stopped, the contact state between the contact 4 and the heat radiation side plate 2 is maintained. Further, the rotor 94 of the drive unit 9 is held in a state where the rotation is stopped.
次に、接触子４を放熱側プレート２と非接触の状態にする必要が生じたときは、制御部１０（図９に図示していない）により、駆動部９の回転軸９４が逆転方向に駆動される。駆動部９はボールねじナット１４２を逆転方向に回動してボールねじ１４１を後退させ、これによりリンク１３２が後退する。リンク１３２はリンク１３１を引き、リニアガイド６４により直線移動可能に支持された楔６５を、図９の右方向へ直線的に並進運動させる。楔６５と引きばね８８の作用により、カムフォロア７２が引き戻されて可動子７が後退し、接触子支持部５を介して接触子４を後退させて、放熱側プレート２から離す。
Next, when it is necessary to bring the contactor 4 into a non-contact state with the heat radiating side plate 2, the rotation shaft 94 of the drive unit 9 is rotated in the reverse direction by the control unit 10 (not shown in FIG. 9). Driven. The drive unit 9 rotates the ball screw nut 142 in the reverse direction to move the ball screw 141 backward, and thereby the link 132 moves backward. The link 132 pulls the link 131 and linearly translates the wedge 65 supported so as to be linearly movable by the linear guide 64 in the right direction of FIG. Due to the action of the wedge 65 and the pulling spring 88, the cam follower 72 is pulled back and the movable element 7 is retracted, and the contactor 4 is retracted via the contactor support portion 5 to be separated from the heat radiation side plate 2.
駆動部９のロータ９４はこの状態で保持される。また、カムフォロア７２は楔６５の後進端６５２の停留部で止まる。このとき、制御部１０から駆動部９への通電を止めても、接触子４と放熱側プレート２との非接触状態が維持される。このオフ状態では熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４まで来るが、放熱側プレート２へは伝導されない。
The rotor 94 of the drive unit 9 is held in this state. In addition, the cam follower 72 stops at the stop portion of the reverse end 652 of the wedge 65. At this time, even if energization from the control unit 10 to the drive unit 9 is stopped, the non-contact state between the contact 4 and the heat radiation side plate 2 is maintained. In this OFF state, the heat flowing in from the heat source side plate 1 comes to the heat source side plate 1, the flexible heat conducting unit 6, and the contact 4, but is not conducted to the heat radiating side plate 2.
この構成により、実施の形態１と同様の効果を奏する他、楔６５とカムフォロア７２との接触位置が徐変し、当該接触位置の変化に応じて接触子４を並進移動させるカム機構８０１によって送り機構８を構成することを特徴としている。また、送り機構８を駆動するリンク機構と、リンク機構に連結されたボールねじ１４５と、ボールねじ１４５を回転駆動する電機モータまたはロータリーソレノイドから駆動部９を構成することを特徴としている。これによって、駆動部９によって回転駆動する動力を、効率よく直動運動に変換して、接触子４を移動することができる利点がある。また、前進端および後退端において停留部で停止するので、接触状態（オン状態）、および非接触状態（オフ状態）を保持する際に、駆動部９への通電によるエネルギを消費しない利点がある。
In addition to the same effects as in the first embodiment, the contact position between the wedge 65 and the cam follower 72 gradually changes, and the contact mechanism 4 is moved by the cam mechanism 801 that translates in accordance with the change in the contact position. It is characterized by constituting the mechanism 8. Further, the drive unit 9 includes a link mechanism that drives the feed mechanism 8, a ball screw 145 coupled to the link mechanism, and an electric motor or a rotary solenoid that rotationally drives the ball screw 145. Thus, there is an advantage that the power that is rotationally driven by the drive unit 9 can be efficiently converted into a linear motion and the contact 4 can be moved. Further, since the stopping portion stops at the forward end and the backward end, there is an advantage that energy due to energization of the drive unit 9 is not consumed when the contact state (on state) and the non-contact state (off state) are maintained. .
なお、図９では、楔６５の並進移動に応じてカムフォロア７２が上下に並進移動する送り機構８について説明したが、カムフォロア７２に対する楔６５の並進移動に応じて楔６５自身が並進移動して、可動子７を上下方向に移動させる送り機構を構成しても良い。また、楔６５が静止し、カムフォロア７２が左右に並進移動することで、カムフォロア７２が上下にも並進移動して、可動子７を上下方向に移動させる送り機構を構成しても良い。
In FIG. 9, the feed mechanism 8 in which the cam follower 72 translates vertically according to the translational movement of the wedge 65 has been described. However, the wedge 65 itself translates according to the translational movement of the wedge 65 relative to the cam follower 72, You may comprise the feed mechanism which moves the needle | mover 7 to an up-down direction. Alternatively, a feed mechanism may be configured in which the wedge 65 is stationary and the cam follower 72 translates left and right so that the cam follower 72 translates up and down to move the mover 7 in the up and down direction.
実施の形態６．
図１０は、この発明に係る実施の形態６による熱スイッチ１００の構成を示す断面図である。
図において、図２、３、５、７、９と同一符号のものは同一相当のものである。この実施の形態６の熱スイッチでは、送り機構８として、円盤カム５１０とカムフォロア７２を備えたカム機構８０２を用いたことを特徴とする。カム機構８０２は熱源側プレート１の収容部１１３に収容される。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 10 is a sectional view showing the configuration of the thermal switch 100 according to the sixth embodiment of the present invention.
In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. 2, 3, 5, 7, and 9 denote the same parts. The thermal switch of the sixth embodiment is characterized in that a cam mechanism 802 including a disc cam 510 and a cam follower 72 is used as the feed mechanism 8. The cam mechanism 802 is accommodated in the accommodating portion 113 of the heat source side plate 1.
可動子７は、その先端が熱源側プレート１の突出部１１２の上部から突き出るように、突出部１１２上部中央の貫通穴を貫通して熱源側プレート１の収容部１１３内に配置されている。軸受１１は、熱源側プレート１の突出部１１２上部に設けられた軸受穴に取り付けられる。可動子７は、軸受１１によって上下方向（熱源側プレート１と放熱側プレート２の面に対する法線方向）に移動可能に軸支されている。また、熱源側プレート１には、収容部１１３の上面から垂れ下がるように押しばね８８（図示せず）の一端が取り付けられている。可動子７は、押しばね８８（図示せず）の他端に取り付けられている。押しばね８８は、弾性を有するものであれば弾性ゴムやその他の弾性体であっても良い。
The mover 7 is disposed in the accommodating portion 113 of the heat source side plate 1 through the through hole at the upper center of the protrusion 112 so that the tip of the mover 7 protrudes from the upper portion of the protrusion 112 of the heat source side plate 1. The bearing 11 is attached to a bearing hole provided in the upper portion of the protruding portion 112 of the heat source side plate 1. The mover 7 is pivotally supported by a bearing 11 so as to be movable in the vertical direction (normal direction with respect to the surfaces of the heat source side plate 1 and the heat radiation side plate 2). Further, one end of a push spring 88 (not shown) is attached to the heat source side plate 1 so as to hang down from the upper surface of the accommodating portion 113. The mover 7 is attached to the other end of a push spring 88 (not shown). The pressing spring 88 may be an elastic rubber or other elastic body as long as it has elasticity.
熱源側プレート１には、可動子７の上下移動方向に直交する方向を軸中心とする回転軸５０９が、この軸中心の周りに回転可能に軸支されている。円盤カム５１０は回転軸５０９に取り付けられており、回転軸５０９を介して熱源側プレート１に回動可能に軸支されている。円盤カム５１０は、駆動部９によって回転駆動される。
なお、駆動部９としては、後述するプッシュプルソレノイド（以下、ソレノイド）とガンギ車からなる回転アクチュエータの他、ロータリーソレノイドや電機モータを用いても良い。
On the heat source side plate 1, a rotation shaft 509 whose axis is a direction orthogonal to the vertical movement direction of the mover 7 is pivotally supported around the axis center. The disc cam 510 is attached to a rotating shaft 509 and is pivotally supported by the heat source side plate 1 via the rotating shaft 509. The disk cam 510 is rotationally driven by the drive unit 9.
In addition, as the drive part 9, you may use a rotary solenoid and an electric motor other than the rotary actuator which consists of a push pull solenoid (henceforth solenoid) and an escape wheel mentioned later.
円盤カム５１０は、半径が徐変し、前進端と後退端に動作が停留する部分である停留部５２０をそれぞれ設けている。円盤カム５１０の外周面には、概ねカム半回転で、接触子４を後退端から前進端まで移動させるだけの行程のカム曲線が形成されている。また、円盤カム５１０には、残りの概ねカム半回転で、接触子４を前進端（接触子４が放熱側プレート２と接触する最上位置）から後退端（接触子４が放熱側プレート２から最も離れる最下点位置）まで移動させるだけの行程の、カム曲線が形成されている。円盤カム５１０の前進端近辺と後退端近辺には前述の停留部５２０が設けられている。
The disc cam 510 is provided with a stopping portion 520 that gradually changes in radius and is a portion where the operation stops at the forward end and the backward end. On the outer peripheral surface of the disk cam 510, a cam curve is formed so as to move the contactor 4 from the retracted end to the advanced end in approximately half cam rotation. Further, the disk cam 510 has the remaining half of the cam rotation to move the contact 4 from the forward end (the uppermost position where the contact 4 comes into contact with the heat radiation side plate 2) to the backward end (the contact 4 comes from the heat radiation side plate 2). A cam curve having a stroke that is simply moved to the lowest point (the lowest point position) is formed. The aforementioned stop portion 520 is provided in the vicinity of the forward end and the backward end of the disc cam 510.
円盤カム５１０のカム曲線には、カムフォロア７２が当接している。カムフォロア７２は、可動子７の下部側面に取り付けられ、回転軸５０９に平行な軸７１の周りに軸受７９（図示せず）により軸支されて回転自在に支持されている。カムフォロア７２は、可動子７に加わる押しばね８８（図示せず）の弾性力によって、円盤カム５１０に付勢されており、カムフォロア７２が円盤カム５１０との接触を維持した状態で円盤カム５１０のカム曲線に沿って転動することによって、可動子７が図１０の上下に変位することとなる。
A cam follower 72 is in contact with the cam curve of the disc cam 510. The cam follower 72 is attached to the lower side surface of the mover 7 and is rotatably supported by a bearing 79 (not shown) around a shaft 71 parallel to the rotation shaft 509. The cam follower 72 is urged to the disk cam 510 by the elastic force of a push spring 88 (not shown) applied to the movable element 7, and the cam follower 72 maintains the contact with the disk cam 510 while the disk cam 510 is in contact with the disk cam 510. By rolling along the cam curve, the mover 7 is displaced up and down in FIG.
可動子７は、接触子支持部５を介して接触子４と結合されている。図１０の接触子支持部５は、ユニバーサルジョイントを用いた例を示しているが、複数のダイアフラム式フレクスチャや、少なくとも１枚のドーナツ型円盤形状のフレクスチャを用いて接触子支持部５を構成しても良い。
The mover 7 is coupled to the contact 4 via the contact support 5. Although the contact support part 5 of FIG. 10 shows an example using a universal joint, the contact support part 5 is configured by using a plurality of diaphragm flexures or at least one donut-shaped disk-shaped flexure. May be.
次に、動作について説明する。
接触子４を放熱側プレート２に接触させる必要が生じたときは、制御部１０から発せられる駆動信号を駆動部９に印加し通電することにより、円盤カム５１０は正転方向に駆動される。駆動部９は円盤カム５１０を半回転させ、カムフォロア７２を取り付けた可動子７を動作させる。可動子７は、接触子支持部５により接触子４に前進方向（放熱側プレート２に向かう図１０の上方向）の力を与え、接触子４を前進させて接触子４の上面（接触面）を放熱側プレート２に接触させ、熱スイッチ１００をオン状態とする。
このオン状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４を経て放熱側プレート２へ伝導される。
接触子４が前進した状態で、円盤カム５１０の回転駆動を止めれば、カムフォロア７２は円盤カム５１０の前進側の停留部５２０で止まるので、駆動部９の通電を止めても、接触子４の接触状態は保持される。
Next, the operation will be described.
When it is necessary to bring the contact 4 into contact with the heat radiation side plate 2, the disk cam 510 is driven in the forward rotation direction by applying a drive signal generated from the control unit 10 to the drive unit 9 and energizing it. The drive unit 9 causes the disk cam 510 to make a half rotation and operates the mover 7 to which the cam follower 72 is attached. The mover 7 applies a force in the advancing direction (upward direction in FIG. 10 toward the heat radiation side plate 2) to the contact 4 by the contact support portion 5, and advances the contact 4 to move the upper surface of the contact 4 (contact surface). ) Is brought into contact with the heat radiation side plate 2 to turn on the thermal switch 100.
In this ON state, the heat flowing in from the heat source side plate 1 is conducted to the heat radiating side plate 2 through the heat source side plate 1, the flexible heat conducting unit 6, and the contact 4.
If the rotation of the disk cam 510 is stopped while the contactor 4 has advanced, the cam follower 72 stops at the stop 520 on the advance side of the disk cam 510. Therefore, even if the drive unit 9 is de-energized, the contactor 4 The contact state is maintained.
次に、接触子４を放熱側プレート２と非接触の状態にする必要が生じたときは、制御部１０から発せられる駆動信号を駆動部９に再び印加し、通電することにより、駆動部９の回転軸９１が更に正転方向に駆動される。
駆動部９は、円盤カム５１０を残りの半回転回し、円盤カム５１０とカムフォロア７２との接触位置がカム曲線の変化に従って下がる。カムフォロア７２は、押しばね８８（図示せず）の弾性力によって、円盤カム５１０との接触点の位置変化に追従して下がり、カムフォロア７２の取り付けられた可動子７は、後退方向（熱源側プレート１に向かう図１０の下方向）へ動作する。
Next, when it is necessary to bring the contactor 4 into a non-contact state with the heat radiating side plate 2, the drive signal generated from the control unit 10 is applied again to the drive unit 9 and energized, thereby driving the drive unit 9. The rotation shaft 91 is further driven in the forward rotation direction.
The drive unit 9 rotates the disk cam 510 for the remaining half rotation, and the contact position between the disk cam 510 and the cam follower 72 decreases according to the change in the cam curve. The cam follower 72 is lowered following the change in the position of the contact point with the disk cam 510 by the elastic force of the push spring 88 (not shown), and the mover 7 to which the cam follower 72 is attached moves backward (heat source side plate). 1 (downward in FIG. 10).
可動子７は、接触子支持部５を介して接触子４に後退方向の力を与え、接触子４を後退させ、接触子４の上面（接触面）を放熱側プレート２から離して、熱スイッチ１００をオフ状態とする。
このオフ状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４まで伝導されるが、放熱側プレート２へは伝導されない。
接触子４が後退した状態で円盤カム５１０の回転駆動を止めると、カムフォロア７２は円盤カム５１０の後退側の停留部５２０で止まる。このとき、制御部１０から駆動部９への通電を止めても、接触子４の非接触状態は保持される。
The movable element 7 applies a force in the backward direction to the contact 4 via the contact support portion 5, retracts the contact 4, separates the upper surface (contact surface) of the contact 4 from the heat radiation side plate 2, and generates heat. The switch 100 is turned off.
In this OFF state, the heat flowing in from the heat source side plate 1 is conducted to the heat source side plate 1, the flexible heat conducting unit 6, and the contact 4, but is not conducted to the heat radiating side plate 2.
When the rotational drive of the disk cam 510 is stopped while the contactor 4 is retracted, the cam follower 72 stops at the stopping portion 520 on the backward side of the disk cam 510. At this time, even if the energization from the control unit 10 to the drive unit 9 is stopped, the non-contact state of the contact 4 is maintained.
この構成により、実施の形態１と同様の効果を奏する他、円盤状カム５２０に当接するカムフォロア７２を有したカム機構８０２から構成され、円盤状カム５２０とカムフォロア７２との相対変位により、接触子４を並進移動させる送り機構８を構成しているので、駆動部９からの回転動力を効率よく直動運動に変換して、接触子４を熱源側プレート１と放熱側プレート２の間で任意に移動させることができるという利点がある。
With this configuration, the same effect as that of the first embodiment is achieved, and the cam mechanism 802 having the cam follower 72 that abuts on the disc-shaped cam 520 is configured. The contactor is formed by the relative displacement between the disc-shaped cam 520 and the cam follower 72. Since the feed mechanism 8 that translates 4 is configured, the rotational power from the drive unit 9 is efficiently converted into linear motion, and the contact 4 can be arbitrarily placed between the heat source side plate 1 and the heat dissipation side plate 2. There is an advantage that it can be moved to.
また、駆動部９の回転軸５０９における回転方向は同一方向のままで良く、逆回転させなくても、円盤カム５１０を正転方向に半回転ずつ回すことで、接触子４を前進および後退方向に交互に移動させることができる。
これにより、駆動部９の制御が簡単になるメリットがある。また、前進端および後退端におけるそれぞれの停留部５２０で停止するので、接触状態および非接触状態を保持する際に、駆動部９への通電によるエネルギを消費しない利点がある。
Further, the rotation direction of the rotation shaft 509 of the drive unit 9 may be the same direction, and the contactor 4 can be moved forward and backward by rotating the disk cam 510 half a turn in the forward rotation direction without rotating in the reverse direction. Can be moved alternately.
Thereby, there is an advantage that the control of the drive unit 9 is simplified. Moreover, since it stops by each stop part 520 in an advance end and a backward end, there exists an advantage which does not consume the energy by the electricity supply to the drive part 9, when maintaining a contact state and a non-contact state.
また、カム機構８０２にカムフォロア７２を用いているので、放熱側プレート２と接触子４との接触により、可動子７を介してカムフォロア７２に加わる荷重にも耐えることができ、例えば５０ｋｇ重の過大なアキシャル荷重にも耐えることができる。
加えて、カムフォロア７２が円盤カム５１０に接触した状態で転がるので、その転がり摩擦によるエネルギーロスも小さく、駆動部９において出力トルクの小さいアクチュエータを用いても、送り機構８を作動させることが可能となる。
なお、図１０では、円盤カム５１０の回転に応じてカムフォロア７２が上下に並進移動する送り機構８について説明したが、カムフォロア７２に対する円盤カム５１０の回転に応じて円盤カム５１０自身が上下に並進移動して、可動子７を上下方向に移動させる送り機構を構成しても良い。
Further, since the cam follower 72 is used for the cam mechanism 802, the cam follower 72 can withstand the load applied to the cam follower 72 via the mover 7 due to the contact between the heat radiation side plate 2 and the contact 4. It can withstand various axial loads.
In addition, since the cam follower 72 rolls in contact with the disk cam 510, energy loss due to the rolling friction is small, and the feed mechanism 8 can be operated even if an actuator with a small output torque is used in the drive unit 9. Become.
In FIG. 10, the feed mechanism 8 in which the cam follower 72 translates up and down according to the rotation of the disc cam 510 has been described. However, the disc cam 510 itself translates up and down according to the rotation of the disc cam 510 relative to the cam follower 72. And you may comprise the feed mechanism which moves the needle | mover 7 to an up-down direction.
ここで、駆動部９において、出力トルクの小さいアクチュエータを適用する例として、ソレノイドを用いた例について、更に説明する。
Here, an example in which a solenoid is used as an example of applying an actuator with a small output torque in the drive unit 9 will be further described.
図１０において、駆動部９は、ソレノイド５００と、脱進ツメ５０５と、ガンギ車５０４からなる回転アクチュエータを構成する。この回転アクチュエータは熱源側プレート１の収容部１１３に収容される。
ソレノイド５００は、動作ステップで停止した際に通電を切っても保持力を有する。ソレノイド５００の可動子５０１の先端にはツメ（図示せず）が設けられている。ソレノイド５００の本体５０２は熱源側プレート１に対して回転自在に取り付けられている。本体５０２の胴体中腹はばね５０３の一端に取り付けられ、ばね５０３の他端は熱源側プレート１に固定されている。ガンギ車５０４は、円盤カム５１０と同軸上で回転軸５０９に固定されている。ガンギ車５０４の外周には楔型の複数の歯が設けられている。
In FIG. 10, the drive unit 9 constitutes a rotary actuator including a solenoid 500, an escape claw 505, and an escape wheel 504. This rotary actuator is accommodated in the accommodating portion 113 of the heat source side plate 1.
The solenoid 500 has a holding force even when the power is turned off when it is stopped in the operation step. A claw (not shown) is provided at the tip of the mover 501 of the solenoid 500. The main body 502 of the solenoid 500 is rotatably attached to the heat source side plate 1. The middle of the trunk of the main body 502 is attached to one end of the spring 503, and the other end of the spring 503 is fixed to the heat source side plate 1. The escape wheel 504 is fixed to the rotary shaft 509 coaxially with the disk cam 510. A plurality of wedge-shaped teeth are provided on the outer periphery of the escape wheel 504.
可動子５０１先端のツメが、ガンギ車５０４の一歯の斜面に接触することができるとともに隣の一歯の突出面に突き当たって、ガンギ車５０４と噛み合うように、ソレノイド５００およびガンギ車５０４が配置されている。ソレノイド５００の本体５０２はばね５０３によって引っ張られており、可動子５０１先端のツメは、ばね５０３の弾性力によってガンギ車５０４の一歯に付勢されている。
The solenoid 500 and the escape wheel 504 are arranged so that the claw at the tip of the movable element 501 can contact the slope of one tooth of the escape wheel 504 and abut against the protruding surface of the adjacent tooth and engage with the escape wheel 504. Has been. The main body 502 of the solenoid 500 is pulled by a spring 503, and the claw at the tip of the mover 501 is urged to one tooth of the escape wheel 504 by the elastic force of the spring 503.
脱進ツメ５０５は軸５０６によって回動可能に軸支されており、ラチェット機構を構成する。脱進ツメ５０５の一端はガンギ車５０４の一歯に接触可能なように配置されている。脱進ツメ５０５の他端は、熱源側プレート１に固定されたばね５０７の一端が取り付けられている。脱進ツメ５０５の他端と軸５０６の中間部に近接して、ストッパ５０８が取り付けられている。脱進ツメ５０５はばね５０７によって引っ張られ、脱進ツメ５０５にはばね５０７の弾性力によって軸５０６の周りに回転トルクが付与されている。脱進ツメ５０５の先端部は、ばね５０７による回転トルクによってガンギ車５０４の一歯に付勢されている。また、脱進ツメ５０５は、ストッパ５０８の側面に接触することで係止され、ばね５０７の回転トルクによる脱進ツメ５０５の回り過ぎを防止し、脱進ツメ５０５が完全に離脱してガンギ車５０４と噛み合わなくなることを防いでいる。
The escape claw 505 is pivotally supported by a shaft 506 and constitutes a ratchet mechanism. One end of the escape claw 505 is disposed so as to be in contact with one tooth of the escape wheel 504. One end of a spring 507 fixed to the heat source side plate 1 is attached to the other end of the escapement claw 505. A stopper 508 is attached in the vicinity of the other end of the escape claw 505 and an intermediate portion of the shaft 506. The escape claw 505 is pulled by a spring 507, and a rotational torque is applied to the escape claw 505 around the shaft 506 by the elastic force of the spring 507. The tip of the escapement claw 505 is urged to one tooth of the escape wheel & pinion 504 by the rotational torque by the spring 507. Further, the escape claw 505 is locked by coming into contact with the side surface of the stopper 508 to prevent the escape claw 505 from rotating too much due to the rotational torque of the spring 507, and the escape claw 505 is completely detached and the escape wheel. This prevents the 504 from being meshed.
図１０に例示する回転アクチュエータは、ソレノイド５００の可動子５０１が動作すると、可動子５０１のツメがガンギ車５０４を一歯分進めるように、間欠回転機構を構成している。この際、ガンギ車の一歯分で進む行程が、接触子４と放熱側プレート２の接触状態と非接触状態との間の距離（離隔）と、一致または整数分の一になるように設定されている。
The rotary actuator illustrated in FIG. 10 constitutes an intermittent rotation mechanism so that when the mover 501 of the solenoid 500 operates, the claw of the mover 501 advances the escape wheel 504 by one tooth. At this time, the process of traveling by one tooth of the escape wheel is set so that the distance (separation) between the contact state and the non-contact state of the contact 4 and the heat radiating side plate 2 coincides with or becomes an integer. Has been.
ソレノイド５００を前進駆動（可動子５０１を突き出す方向に駆動）すると、ソレノイドの可動子５０１先端に設けられたツメがガンギ車５０４の歯を一歯分進める。このとき、脱進ツメ５０５はガンギ車５０４の歯から一旦外れる。ソレノイド５００を後退駆動（可動子５０１が引っ込む方向に駆動）するときは、脱進ツメ５０５はガンギ車５０４の歯に再び係り、ガンギ車５０４の逆転を防ぐ。ソレノイド５００は回動可能に取り付けられているので、ばね５０３によりガンギ車５０４側に付勢されており、前進駆動時には可動子５０１先端のツメがガンギ車５０４の歯に押しつけられ、可動子５０１の後退駆動時にはガンギ車５０４の歯の作用により逃げる。
When the solenoid 500 is driven forward (driven in a direction in which the mover 501 is protruded), a claw provided at the tip of the solenoid mover 501 advances the tooth of the escape wheel 504 by one tooth. At this time, the escape claw 505 is once removed from the tooth of the escape wheel 504. When the solenoid 500 is driven backward (driven in the direction in which the mover 501 is retracted), the escape claw 505 is engaged with the tooth of the escape wheel 504 again to prevent the escape wheel 504 from reversing. Since the solenoid 500 is pivotably attached, it is biased toward the escape wheel 504 by a spring 503, and when moving forward, the claw at the tip of the mover 501 is pressed against the teeth of the escape wheel 504. During reverse driving, the escape wheel 504 escapes due to the action of the teeth.
ここで、ガンギ車の歯数ｚに対して適当な整数ｎを設定し、次式（１）を満足するように歯数の設計がなされる。
Here, an appropriate integer n is set for the tooth number z of the escape wheel and the number of teeth is designed so as to satisfy the following expression (1).
次に、図１０に例示する回転アクチュエータを、駆動部９に用いた熱スイッチ１００の動作について説明する。
接触子４を放熱側プレート２に接触させる必要が生じたときは、制御部１０（図示していない）によりソレノイド５００の可動子５０１をｎ回往復運動させる。
この動作により、円盤状カム５１０は半回転し、カムフォロア７２を取り付けた可動子７を動作させ、可動子７は接触子支持部５により接触子４に前進方向の力を与え、接触子４を前進させて、放熱側プレート２に接触させる。ソレノイド５００はこの状態で保持される。
このオン状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４を経て、放熱側プレート２へ伝導される。
Next, the operation of the thermal switch 100 in which the rotary actuator illustrated in FIG.
When it becomes necessary to bring the contact 4 into contact with the heat radiation side plate 2, the control unit 10 (not shown) reciprocates the mover 501 of the solenoid 500 n times.
By this operation, the disc-shaped cam 510 is rotated halfway, and the movable element 7 to which the cam follower 72 is attached is operated. The movable element 7 gives a force in the forward direction to the contact element 4 by the contact element support portion 5, It is moved forward and brought into contact with the heat radiation side plate 2. The solenoid 500 is held in this state.
In this ON state, the heat flowing in from the heat source side plate 1 is conducted to the heat radiating side plate 2 through the heat source side plate 1, the flexible heat conducting unit 6, and the contact 4.
次に、接触子を放熱側プレート２と非接触の状態にする必要が生じたときは、ソレノイド５００の可動子５０１を更にｎ回往復運動させる。
この動作により、円盤状カム５１０は半回転し、カムフォロア７２を取り付けた可動子７を動作させ、可動子７は接触子支持部５により、接触子４に後退方向の力を与え、接触子４を後退させて放熱側プレート２から離す。ソレノイド５００はこの状態で保持される。
このオフ状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４まで来るが、放熱側プレート２へは伝導されない。
Next, when it becomes necessary to bring the contact member into a non-contact state with the heat radiation side plate 2, the movable member 501 of the solenoid 500 is further reciprocated n times.
By this operation, the disk-shaped cam 510 is rotated halfway, and the movable element 7 to which the cam follower 72 is attached is operated. The movable element 7 applies a force in the backward direction to the contact element 4 by the contact element support portion 5. Is moved away from the heat radiation side plate 2. The solenoid 500 is held in this state.
In this OFF state, the heat flowing in from the heat source side plate 1 comes to the heat source side plate 1, the flexible heat conducting unit 6, and the contact 4, but is not conducted to the heat radiating side plate 2.
この構成により、駆動部９が、ソレノイド５０２と、ソレノイド５０２の可動子５０１の出し入れによって駆動され送り機構８を回転駆動するガンギ車５０４と、ガンギ車５０４の逆回転を防止する脱進ツメ５０５によって構成され、接触状態（オン状態）と非接触状態（オフ状態）を得るための動作制御を単純にすることができるので、制御系を構成する回路が簡単になるという利点がある。また、この構成により、前進端および後退端において、円盤状カム５１０を停止して保持する際に、ソレノイド５００に動力を与える必要がなく、エネルギを消費しないという利点がある。
With this configuration, the drive unit 9 includes a solenoid 502, an escape wheel 504 that is driven by inserting and removing the mover 501 of the solenoid 502 and rotationally drives the feed mechanism 8, and an escape claw 505 that prevents reverse rotation of the escape wheel 504. Since it is configured and operation control for obtaining a contact state (on state) and a non-contact state (off state) can be simplified, there is an advantage that a circuit constituting the control system is simplified. In addition, this configuration has the advantage that when the disk-like cam 510 is stopped and held at the forward end and the backward end, it is not necessary to apply power to the solenoid 500 and energy is not consumed.
なお、図１０を用いて説明した、ソレノイド５００、脱進ツメ５０５、ガンギ車５０４からなる回転アクチュエータは、円盤カム５１０を用いた送り機構のみならず、実施の形態４の図７で説明した端面カムまたは円筒溝カムからなる送り機構に用いても良いことは言うまでもない。
Note that the rotary actuator composed of the solenoid 500, the escapement claw 505, and the escape wheel 504 described with reference to FIG. 10 is not limited to the feed mechanism using the disk cam 510, but the end surface described with reference to FIG. Needless to say, the feeding mechanism may be a cam or a cylindrical groove cam.
実施の形態７．
この発明に係る実施の形態７では、図２、３、５、７、９、１０を用いて説明した実施の形態１乃至６の駆動部９を構成する回転アクチュエータとして、動作ステップで停止した際に通電を切っても保持力を保つ、ロータリーソレノイドを使う態様について例示する。このロータリーソレノイドは、動作ステップ角度だけ動作したときの送り機構８の行程（前進または後退時の１動作ステップ角度当たりの移動距離）が、接触子４と放熱側プレート２の接触状態と非接触状態の間の距離（離隔）と一致、または整数分の１になるようにしたことを特徴とする。
Embodiment 7 FIG.
In the seventh embodiment according to the present invention, when the rotary actuator constituting the drive unit 9 according to the first to sixth embodiments described with reference to FIGS. An example of using a rotary solenoid that maintains the holding force even when the power is turned off will be described. In this rotary solenoid, the stroke of the feed mechanism 8 when moved by the operation step angle (the movement distance per one operation step angle at the time of forward or backward movement) is in the contact state between the contact 4 and the heat radiation side plate 2 and in the non-contact state. It is characterized by being equal to the distance (separation) between or a fraction of an integer.
例えば、送り機構８が、実施の形態２または実施の形態３の図３、図５で述べたようなボールねじ８０であれば、次式（２）を満足するように設計を行う。
For example, if the feed mechanism 8 is the ball screw 80 described in FIGS. 3 and 5 of the second embodiment or the third embodiment, the design is performed so as to satisfy the following expression (2).
ここで、ｇはオフ状態での放熱側プレート２と接触子４の離隔（単位はｍｍ）、Ｌはボールねじのリード（単位はｍｍ）、ｓはロータリーソレノイドの動作ステップ角度（単位は度）である。ｎは適当な整数である。
Here, g is the distance between the heat radiation side plate 2 and the contact 4 in the off state (unit is mm), L is the lead of the ball screw (unit is mm), and s is the operation step angle of the rotary solenoid (unit is degree). It is. n is a suitable integer.
接触子４を放熱側プレート２に接触させる必要が生じたときは、制御部１０によりロータリーソレノイドをｎステップ分正転させる。ボールねじ８０は、接触子支持部５を介して接触子４を前進させて放熱側プレート２に接触させる。ロータリーソレノイドはこの状態で保持される。
このオン状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４を経て、放熱側プレート２へ伝導される。
When it is necessary to bring the contact 4 into contact with the heat radiation side plate 2, the control unit 10 causes the rotary solenoid to rotate forward by n steps. The ball screw 80 advances the contact 4 via the contact support portion 5 to contact the heat radiation side plate 2. The rotary solenoid is held in this state.
In this ON state, the heat flowing in from the heat source side plate 1 is conducted to the heat radiating side plate 2 through the heat source side plate 1, the flexible heat conducting unit 6, and the contact 4.
次に、接触子４を放熱側プレート２と非接触の状態にする必要が生じたときは、ロータリーソレノイドをｎステップ分逆転させる。ボールねじ８０は、接触子支持部５を介して接触子４を後退させて、放熱側プレート２から離す。ロータリーソレノイドはこの状態で保持される。
このオフ状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、接触子４まで来るが、放熱側プレート２へは伝導されない。
Next, when it becomes necessary to make the contactor 4 non-contact with the heat radiation side plate 2, the rotary solenoid is reversed by n steps. The ball screw 80 retracts the contact 4 through the contact support portion 5 and separates it from the heat radiation side plate 2. The rotary solenoid is held in this state.
In this OFF state, the heat flowing in from the heat source side plate 1 comes to the heat source side plate 1, the flexible heat conducting unit 6, and the contact 4, but is not conducted to the heat radiating side plate 2.
この構成により、放熱側プレート２に対して接触子４を接触状態（オン状態）または非接触状態（オフ状態）にするための動作制御を、単純にすることができる利点がある。また、この構成により、前進端および後退端において停止して保持する際に、ロータリーソレノイドへの通電によるエネルギを消費しない利点がある。
With this configuration, there is an advantage that the operation control for bringing the contact 4 into the contact state (ON state) or the non-contact state (OFF state) with respect to the heat radiation side plate 2 can be simplified. In addition, this configuration has an advantage that energy due to energization of the rotary solenoid is not consumed when stopping and holding at the forward end and the backward end.
次の態様として、送り機構８が、実施の形態４または実施の形態６の図７、図９で述べたような円盤状カムまたは端面カムまたは円筒溝カムであれば、次式（３）が満足されるように設計を行う。
As the next mode, if the feed mechanism 8 is a disc-shaped cam, an end face cam or a cylindrical groove cam as described in FIGS. 7 and 9 of the fourth embodiment or the sixth embodiment, the following equation (3) is obtained. Design to be satisfied.
ここで、ｓはロータリーソレノイドの動作ステップ角度（単位は度）である。ｎは適当な整数である。
Here, s is an operation step angle (unit: degree) of the rotary solenoid. n is a suitable integer.
接触子４を放熱側プレート２に接触させる必要が生じたときは、制御部１０によりロータリーソレノイドをｎステップ分正転させる。
この動作により、円盤状カムまたは端面カムまたは円筒溝カムは半回転し、カムフォロア７２を取り付けた可動子を動作させ、可動子７は接触子支持部５により、接触子４に前進方向の力を与え、接触子４を前進させて放熱側プレート２に接触させる。ロータリーソレノイドはこの状態で保持される。
このオン状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４を経て、放熱側プレート２へ伝導される。
When it is necessary to bring the contact 4 into contact with the heat radiation side plate 2, the control unit 10 causes the rotary solenoid to rotate forward by n steps.
By this operation, the disc-shaped cam, the end face cam, or the cylindrical groove cam rotates halfway, and the movable element to which the cam follower 72 is attached is operated. Then, the contact 4 is advanced and brought into contact with the heat radiation side plate 2. The rotary solenoid is held in this state.
In this ON state, the heat flowing in from the heat source side plate 1 is conducted to the heat radiating side plate 2 through the heat source side plate 1, the flexible heat conducting unit 6, and the contact 4.
次に、接触子４を放熱側プレート２と非接触の状態にする必要が生じたときは、ロータリーソレノイドを更にｎステップ分正転させる。この動作により、円盤状カムまたは端面カムまたは円筒溝カムは半回転し、カムフォロア７２を取り付けた可動子７を動作させ、可動子７は接触子支持部５により接触子４に後退方向の力を与え、接触子４を後退させて放熱側プレート２から離す。ロータリーソレノイドはこの状態で保持される。
このオフ状態では熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４まで来るが、放熱側プレート２へは伝導されない。
Next, when it becomes necessary to make the contactor 4 non-contact with the heat radiation side plate 2, the rotary solenoid is further rotated forward by n steps. By this operation, the disc-shaped cam, the end face cam, or the cylindrical groove cam is rotated halfway, and the movable element 7 to which the cam follower 72 is attached is operated. Then, the contact 4 is moved backward to be separated from the heat radiation side plate 2. The rotary solenoid is held in this state.
In this OFF state, the heat flowing in from the heat source side plate 1 comes to the heat source side plate 1, the flexible heat conducting unit 6, and the contact 4, but is not conducted to the heat radiating side plate 2.
以上説明した構成により、実施の形態１と同様の効果を奏する他、送り機構８を回転駆動するロータリーソレノイドを用いて駆動部９を構成し、ロータリーソレノイドが動作ステップ角度だけ動作したときの上記送り機構の移動行程が、接触子４と放熱側プレート２の接触状態と非接触状態の間の離隔と一致または整数分の一になるように設定しているので、接触状態（オン状態）と非接触状態（オフ状態）にするための動作制御を単純にすることができるという利点がある。また、この構成により、接触子４の前進端および後退端において、停止して保持する際にエネルギを消費しないという利点がある。
なお、このロータリーソレノイドを用いた駆動部は、実施の形態５の楔を用いたカム機構に適用しても良いことは言うまでもない。
With the configuration described above, the same effects as in the first embodiment can be obtained. In addition, the drive unit 9 is configured using a rotary solenoid that rotationally drives the feed mechanism 8, and the above feed when the rotary solenoid is operated by the operation step angle. Since the moving stroke of the mechanism is set so as to be equal to or an integral fraction of the distance between the contact state and the non-contact state of the contact 4 and the heat radiating side plate 2, the contact state (ON state) and non-contact There is an advantage that the operation control for making the contact state (off state) can be simplified. In addition, this configuration has an advantage that energy is not consumed when the contact 4 is stopped and held at the forward end and the backward end.
Needless to say, the drive unit using the rotary solenoid may be applied to the cam mechanism using the wedge of the fifth embodiment.
実施の形態８．
この発明に係る実施の形態８では、実施の形態７で図１０を用いて説明したソレノイド５００およびばね５０３の代わりに、形状記憶合金製のワイヤ７０５によりツメ７０３が引っ張られて直動する、直進アクチュエータ７１０で構成し、この直進アクチュエータ７１０と、脱進ツメ５０５と、ガンギ車５０４とを組み合わせて、駆動部９を構成することを特徴とする。
Embodiment 8 FIG.
In the eighth embodiment according to the present invention, instead of the solenoid 500 and the spring 503 described with reference to FIG. 10 in the seventh embodiment, the claw 703 is pulled by a shape memory alloy wire 705 and linearly moves. The actuator 710 is configured, and the linear actuator 710, the escape claw 505, and the escape wheel 504 are combined to constitute the drive unit 9.
図１１は、実施の形態８による直進アクチュエータ７１０の構成を示す図である。直進アクチュエータ７１０は、形状記憶合金製のワイヤ７０５と、先端にツメ７０３を設けた可動子７０２と、ワイヤ７０５を熱するヒータ７０４と、可動子７０２を与圧するばね７００を備えている。なお、図１１において、図１０と同一符号のものは同一相当のものを示す。また、ガンギ車５０４は歯の記載を略しており、熱源側プレート１、放熱側プレート２、接触子４、接触子支持部５、可撓性熱伝導部６、可動子７、カムフォロア７２、円盤状カム５１０、脱進ツメ５０５、軸５０６、ばね５０７、ストッパ５０８、および回転軸５０９などについても、説明を簡単にするため適宜図示を省略している。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a rectilinear actuator 710 according to the eighth embodiment. The rectilinear actuator 710 includes a wire 705 made of a shape memory alloy, a mover 702 provided with a claw 703 at the tip, a heater 704 that heats the wire 705, and a spring 700 that pressurizes the mover 702. In FIG. 11, the same reference numerals as those in FIG. The escape wheel 504 omits the description of the teeth, and includes the heat source side plate 1, the heat radiating side plate 2, the contact 4, the contact support portion 5, the flexible heat conduction portion 6, the mover 7, the cam follower 72, and the disk. The illustration of the cam 510, the escape claw 505, the shaft 506, the spring 507, the stopper 508, the rotating shaft 509, etc. is also omitted as appropriate for the sake of simplicity.
ガンギ車５０４は、回転軸５０９に取り付けられて熱源側プレート１に対して回転する。形状記憶合金製のワイヤ７０５は、可動子７０２を引っ張るように一端が可動子７０２に接続され、他端が熱源側プレート１に対し固定されている。ヒータ７０４は、形状記憶合金製のワイヤ７０５を熱するように、ワイヤ７０５に接してまたはワイヤ７０５の近くにおいて熱的に接続されて配置されている。可動子７０２には先端にツメ７０３が設けられており、ガンギ車５０４の歯と噛合って配置される。ばね７００は、可動子７０２をガンギ車５０４から離れる方向に引っ張っている。
The escape wheel & pinion 504 is attached to the rotation shaft 509 and rotates with respect to the heat source side plate 1. The shape memory alloy wire 705 has one end connected to the mover 702 so as to pull the mover 702 and the other end fixed to the heat source side plate 1. The heater 704 is disposed in thermal contact with or near the wire 705 to heat the shape memory alloy wire 705. A claw 703 is provided at the tip of the mover 702 and is arranged to mesh with the teeth of the escape wheel 504. The spring 700 pulls the mover 702 away from the escape wheel 504.
この実施の形態８の直進アクチュエータ７１０は、可動子７０２が動作すると可動子７０２のツメがガンギ車５０４を一歯分進めるように構成された間欠回転機構を使い、ガンギ車５０４の一歯分で進む行程が、熱スイッチ１００の接触子４と放熱側プレート２の接触状態と非接触状態の間の距離（離隔）と、一致するか、または当該距離の整数分の一になるようにしたことを特徴とする点で、実施の形態７の回転アクチュエータと同様の作用をなす。
The rectilinear actuator 710 according to the eighth embodiment uses an intermittent rotation mechanism in which the claw of the movable element 702 advances the escape wheel 504 by one tooth when the movable element 702 operates, and is equivalent to one tooth of the escape wheel 504. The distance traveled is the same as the distance (separation) between the contact state and the non-contact state of the contact 4 of the thermal switch 100 and the heat radiating side plate 2, or it is made to be an integral fraction of the distance. This is the same as the rotary actuator of the seventh embodiment.
この直進アクチュエータ７１０では、ヒータ７０５への通電により、形状記憶合金製のワイヤ７０５をヒータ７０５で加熱すると、可動子７０２の先端に設けられたツメがガンギ車５０４の歯を一歯分進める。このとき脱進ツメ５０５はガンギ車５０４の歯からはずれる。形状記憶合金製のワイヤ７０５の加熱を停止して、可動子７０２を後退駆動するときは、脱進ツメ５０５はガンギ車５０４の歯にかかりガンギ車５０４の逆転を防ぐ。
なお、形状記憶合金製のワイヤ７０５は、熱源１０１から熱源側プレート１に伝導する熱の作用によって、誤動作しないように、適宜断熱されていると良い。
In this linear actuator 710, when a wire 705 made of a shape memory alloy is heated by the heater 705 by energizing the heater 705, a claw provided at the tip of the mover 702 advances the tooth of the escape wheel 504 by one tooth. At this time, the escape claw 505 is detached from the tooth of the escape wheel 504. When heating of the shape memory alloy wire 705 is stopped and the mover 702 is driven backward, the escape claw 505 hits the teeth of the escape wheel 504 to prevent the escape wheel 504 from reversing.
Note that the shape memory alloy wire 705 may be appropriately insulated so as not to malfunction due to the effect of heat conducted from the heat source 101 to the heat source side plate 1.
送り機構８として実施の形態４の図７で述べたような円盤状カム５２０を用いる場合、次式（４）が満足されるように設計を行う。
When the disc-shaped cam 520 as described in FIG. 7 of the fourth embodiment is used as the feed mechanism 8, the design is performed so that the following expression (4) is satisfied.
ここで、ｚはガンギ車の歯数、ｎは適当な整数である。
Here, z is the number of teeth of the escape wheel and n is an appropriate integer.
接触子４を放熱側プレート２に接触させる必要が生じたときは、制御部１０により、ヒータ７０４の加熱、加熱停止を繰り返して可動子７０２をｎ回往復運動させる。
この動作により、円盤状カム５１０は半回転し、カムフォロア７２を取り付けた可動子７を動作させ、可動子７は接触子支持部５により接触子４に前進方向の力を与え、接触子４を前進させて放熱側プレート２に接触させる。
When it is necessary to bring the contact 4 into contact with the heat radiation side plate 2, the control unit 10 repeatedly heats and stops the heating of the heater 704 to reciprocate the mover 702 n times.
By this operation, the disc-shaped cam 510 is rotated halfway, and the movable element 7 to which the cam follower 72 is attached is operated. The movable element 7 gives a force in the forward direction to the contact element 4 by the contact element support portion 5, It is moved forward and brought into contact with the heat radiation side plate 2.
脱進ツメ５０５の作用により、円盤状カム５１０はこの状態で保持される。
このオン状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４を経て、放熱側プレート２へ伝導される。
Due to the action of the escape claw 505, the disc-shaped cam 510 is held in this state.
In this ON state, the heat flowing in from the heat source side plate 1 is conducted to the heat radiating side plate 2 through the heat source side plate 1, the flexible heat conducting unit 6, and the contact 4.
次に、接触子４を放熱側プレート２と非接触の状態にする必要が生じたときは、制御部１０により、更にヒータ７０４の加熱、加熱停止を繰り返して、可動子７０２をｎ回往復運動させる。なお、ヒータを通電して形状記憶合金製のワイヤ７０５を加熱動作させる動作温度は、任意に設定することができる。
Next, when the contact 4 needs to be brought into a non-contact state with the heat radiation side plate 2, the control unit 10 further repeats heating and stopping of the heater 704 to reciprocate the mover 702 n times. Let The operating temperature at which the heater is energized to heat the shape memory alloy wire 705 can be arbitrarily set.
この動作により、円盤状カム５１０は半回転し、カムフォロア７２を取り付けた可動子７を動作させ、可動子７は接触子支持部５により接触子４に後退方向の力を与え、接触子４を後退させて、放熱側プレート２から離す。
By this operation, the disc-shaped cam 510 is rotated halfway to operate the movable element 7 to which the cam follower 72 is attached. The movable element 7 applies a force in the backward direction to the contact element 4 by the contact element supporting portion 5, Retract and move away from the heat radiation side plate 2.
脱進ツメ５０５の作用により、円盤状カム５１０はこの状態で保持される。
このオフ状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４まで来るが、放熱側プレート２へは伝導されない。
Due to the action of the escape claw 505, the disc-shaped cam 510 is held in this state.
In this OFF state, the heat flowing in from the heat source side plate 1 comes to the heat source side plate 1, the flexible heat conducting unit 6, and the contact 4, but is not conducted to the heat radiating side plate 2.
以上の構成により、実施の形態１と同様の効果を奏する他、形状記憶合金製のワイヤ７０５と、形状記憶合金を熱するヒータ７０４と、ばね７００により予圧されワイヤ７０５により引っ張られて直動する、先端にツメを設けた可動子７０３と、送り機構８を回転駆動するガンギ車５０４とから構成されているので、接触状態（オン状態）と非接触状態（オフ状態）にするための動作制御を単純にすることができる利点がある。また、この構成により、接触子４が前進端および後退端において停止して保持される際に、ヒータへの通電エネルギを消費しない利点がある。
なお、円盤状カム５１０の代わりに、端面カムや円筒溝カムを用いてカム機構を構成しても良いことは言うまでもない。
With the above configuration, the same effects as in the first embodiment can be obtained. In addition, the shape memory alloy wire 705, the heater 704 that heats the shape memory alloy, and the spring 700 are preloaded and pulled by the wire 705 to move linearly. Since it is composed of a movable element 703 provided with a claw at the tip and an escape wheel 504 for rotationally driving the feed mechanism 8, operation control for making a contact state (on state) and a non-contact state (off state) There are advantages that can be simplified. In addition, this configuration has an advantage that the energization energy to the heater is not consumed when the contact 4 is stopped and held at the forward end and the backward end.
Needless to say, the cam mechanism may be configured using an end face cam or a cylindrical groove cam instead of the disc-shaped cam 510.
実施の形態９．
この発明に係る実施の形態９では、実施の形態１乃至８において図示により説明したユニバーサルジョイントによる接触子支持部５の代わりに、ダイアフラム式フレクスチャ（以下、フレクスチャ）を用いた例について説明する。図１２は実施の形態９による熱スイッチの構成を示す図である。なお、図１と同一符号のものは同一相当のものである。
Embodiment 9 FIG.
In the ninth embodiment according to the present invention, an example in which a diaphragm type flexure (hereinafter referred to as a flexure) is used instead of the contact support portion 5 using the universal joint described in the first to eighth embodiments will be described. FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the thermal switch according to the ninth embodiment. The same reference numerals as those in FIG. 1 are the same equivalents.
図において、熱スイッチ１００は、図１と同様、熱源側プレート１、放熱側プレート２、断熱性支持部３、接触子４、接触子支持部５、可撓性熱伝導部６、可動子７、送り機構８、駆動部９と、図示しない制御部１０を備えて構成される。熱源側プレート１と放熱側プレート２は、断熱性支持部３の上端部と下端部にそれぞれ取り付けられて固定されている。
In the figure, the thermal switch 100 includes a heat source side plate 1, a heat radiating side plate 2, a heat insulating support part 3, a contact 4, a contact support part 5, a flexible heat conducting part 6, and a mover 7, as in FIG. 1. The feed mechanism 8, the drive unit 9, and the control unit 10 (not shown) are configured. The heat source side plate 1 and the heat radiating side plate 2 are respectively attached and fixed to the upper end portion and the lower end portion of the heat insulating support portion 3.
この実施の形態９の接触子支持部５は、フレクスチャ９９０を用いて構成される。
フレクスチャ９９０は、薄肉平面板に図示しない複数のスリットや溝を設けて構成され、板厚方向に可撓性を有している。フレクスチャ９９０に設けられるスリットや溝の長手方向は、熱伝導を妨げるように、接触子４の中心から放射状に広がる方向に対する垂直方向（熱の拡散する方向に直交する方向）または斜めに交差する方向に、設定されているのが良い。
また、フレクスチャ９９０として、少なくとも１枚のドーナツ型薄肉円盤形状のフレクスチャを用いても良い。この場合、ドーナツ型薄肉円盤形状のフレクスチャに設ける複数のスリットや溝は、その長手方向が、接触子４の中心から放射状に広がる方向に対する垂直方向または斜めに交差する方向に設定される他、接触子４の中心から螺旋形状に拡がる向きに設定されていても良い。
また、フレクスチャ９９０には、熱伝導性が低く、またばね性を有した材料（弾性材料）を用いるのが良い。
The contact support portion 5 of the ninth embodiment is configured using a flexure 990.
The flexure 990 is configured by providing a plurality of slits and grooves (not shown) on a thin flat plate, and has flexibility in the plate thickness direction. The longitudinal direction of the slits and grooves provided in the flexure 990 is perpendicular to the direction of spreading radially from the center of the contact 4 (direction perpendicular to the direction of heat diffusion) or obliquely intersecting so as to prevent heat conduction It is good that it is set.
Further, as the flexure 990, at least one donut-shaped thin disk-shaped flexure may be used. In this case, the plurality of slits and grooves provided in the donut-shaped thin disk-shaped flexure are set such that the longitudinal direction thereof is set in a direction perpendicular to or obliquely intersecting with the direction radially extending from the center of the contact 4. The direction may be set so as to expand from the center of the child 4 into a spiral shape.
For the flexure 990, it is preferable to use a material (elastic material) having low thermal conductivity and spring property.
フレクスチャ９９０は、接触子４の周囲における少なくとも２つ以上の複数個所に、接触子４に対して軸対称となるように配置されて、接触子４の一方の側面端部を支持している。
また、フレクスチャ９９０は、他方の端部が断熱性支持部３に固定されており、接触子４が放熱側プレート２に対して揺動可能に支持されている。フレクスチャ９９０は、接触子４の端部を複数個所から支持する（フレクスチャ９９０と接触子４との全ての結合点に対して接触子４の重心位置が偏在しないように支持する）ことによって、接触子４の倒れが抑制される。例えば、接触子４が倒れても倒れたままの状態にはならず、フレクスチャ９９０の弾性力で元の姿勢に戻るようになる。
また、熱源側プレート１の上部に支持部材を設けて、フレクスチャ９９０を熱源側プレート１上に別個に設けた支持部材によって固定しても良い。
なお、少なくとも１枚のドーナツ型薄肉円盤形状のフレクスチャを用いて接触子４を揺動可能に支持する場合であれば、フレクスチャが接触子４の周囲側面を囲むように、フレクスチャに設けられた中央穴の内周で接触子４を支持することとなる。
The flexure 990 is arranged in at least two or more places around the contactor 4 so as to be axially symmetric with respect to the contactor 4 and supports one side end of the contactor 4.
Further, the other end of the flexure 990 is fixed to the heat insulating support 3, and the contact 4 is supported so as to be swingable with respect to the heat radiating side plate 2. The flexure 990 supports the end of the contact 4 from a plurality of positions (supports the center of gravity of the contact 4 so that it is not unevenly distributed with respect to all coupling points of the flexure 990 and the contact 4). The fall of the child 4 is suppressed. For example, even if the contact 4 falls down, it does not remain in the fallen state, but returns to its original posture by the elastic force of the flexure 990.
Further, a support member may be provided on the heat source side plate 1 and the flexure 990 may be fixed by a support member provided separately on the heat source side plate 1.
If the contactor 4 is swingably supported by using at least one donut-shaped thin disk-shaped flexure, the center provided on the flexure so that the flexure surrounds the peripheral side surface of the contactor 4. The contact 4 is supported by the inner periphery of the hole.
可動子７は、その上端部（先端）が接触子４の下部に直接取り付けられ、接触子４を上下に移動可能に支持する。
可撓性熱伝導部６は、接触子４と熱源側プレート１との間を、可撓性を有して熱的に接続している。
The upper end (tip) of the mover 7 is directly attached to the lower part of the contact 4 and supports the contact 4 so as to be movable up and down.
The flexible heat conducting unit 6 is thermally connected with flexibility between the contact 4 and the heat source side plate 1.
送り機構８は、熱源側プレート１と放熱側プレート２の間で、図２の上下方向に可動子７を直線的に前進または後退移動させる。送り機構８が可動子７を上方向（放熱側プレート２側）に前進させることで、接触子４の上面（接触面）が放熱側プレート２の下面に対して面接触する状態（熱スイッチ１００のオン状態）を得ることができる。
また、送り機構８が可動子７を下方向（熱源側プレート１側）に後退させることで、放熱側プレート２の下面と接触子４の上面（接触面）の間に間隙が生じ、接触子４の上面（接触面）が放熱側プレート２の下面に対して非接触となる状態（熱スイッチ１００のオフ状態）を得ることができる。
The feed mechanism 8 linearly moves the mover 7 forward or backward between the heat source side plate 1 and the heat radiation side plate 2 in the vertical direction of FIG. A state in which the upper surface (contact surface) of the contactor 4 is in surface contact with the lower surface of the heat dissipation side plate 2 (thermal switch 100) by the feed mechanism 8 moving the mover 7 upward (to the heat dissipation side plate 2 side). ON state) can be obtained.
Further, the feed mechanism 8 retracts the mover 7 downward (on the heat source side plate 1 side), so that a gap is generated between the lower surface of the heat radiating side plate 2 and the upper surface (contact surface) of the contactor 4. Thus, it is possible to obtain a state where the upper surface (contact surface) of 4 is not in contact with the lower surface of the heat radiation side plate 2 (the thermal switch 100 is turned off).
接触子４を移動する送り機構８は駆動部９により駆動される。駆動部９は制御部１０（図示せず）によりその動作が制御される。フレクスチャ９９０は接触子４を揺動自在に支持しているので、接触子４のアライメントが調整され、接触子４の上面（接触面）が放熱側プレート２に密着して接触することとなる。
A feed mechanism 8 that moves the contact 4 is driven by a drive unit 9. The operation of the drive unit 9 is controlled by a control unit 10 (not shown). Since the flexure 990 supports the contactor 4 in a swingable manner, the alignment of the contactor 4 is adjusted, and the upper surface (contact surface) of the contactor 4 comes into close contact with the heat radiation side plate 2.
次に、動作について説明する。
接触子４を放熱側プレート２に接触させる必要が生じたときは、制御部１０が駆動信号を発生し、駆動部９が駆動される。駆動部９は送り機構８を動作させ、可動子７を放熱側プレート２の方に移動させることで接触子４を前進させる。これにより、接触子４が放熱側プレート２に密着して接触すると、接触子４が放熱側プレート２に押し当てられた状態で、接触子４の移動が停止する。
このオン状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４を経て、放熱側プレート２へ伝導される。このとき、接触子４の端面は、放熱側プレート２に対して１０〜１００ｋｇ重の荷重で押し付けられることで、接触子４と放熱側プレート２間の接触熱抵抗は小さくなる。
このとき、可動子７が上記荷重で接触子４を付勢するように、送り機構８を動作させる。
Next, the operation will be described.
When the contact 4 needs to be brought into contact with the heat radiation side plate 2, the control unit 10 generates a drive signal, and the drive unit 9 is driven. The drive unit 9 operates the feed mechanism 8 to move the mover 7 toward the heat radiation side plate 2 to advance the contact 4. As a result, when the contact 4 comes into close contact with the heat radiating side plate 2, the movement of the contact 4 stops in a state where the contact 4 is pressed against the heat radiating side plate 2.
In this ON state, the heat flowing in from the heat source side plate 1 is conducted to the heat radiating side plate 2 through the heat source side plate 1, the flexible heat conducting unit 6, and the contact 4. At this time, the end surface of the contact 4 is pressed against the heat radiation side plate 2 with a load of 10 to 100 kg, so that the contact thermal resistance between the contact 4 and the heat radiation side plate 2 is reduced.
At this time, the feed mechanism 8 is operated so that the mover 7 biases the contact 4 with the load.
次に、接触子４を放熱側プレート２に対して非接触となる状態にする必要が生じたときは、制御部１０が駆動信号を発生し、駆動部９が駆動される。駆動部９は送り機構８を動作させ、可動子７を熱源側プレート１の方に移動させることで接触子４を後退させる。これにより、接触子４を放熱側プレート２から離して、接触子４の移動を停止する。
このオフ状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４まで伝わるが、放熱側プレート２へは伝導されない。
なお、このオフ状態での送り機構８の動作により、可動子７の上端部が接触子４の下面を付勢しないか、もしくは完全に離れるような位置関係で、接触子４と可動子７を配置するような構成であっても良い。
Next, when it is necessary to bring the contactor 4 into a non-contact state with respect to the heat radiation side plate 2, the control unit 10 generates a drive signal and the drive unit 9 is driven. The drive unit 9 operates the feed mechanism 8 to move the movable element 7 toward the heat source side plate 1 to retract the contact 4. Thereby, the contact 4 is separated from the heat radiation side plate 2 and the movement of the contact 4 is stopped.
In this OFF state, the heat flowing in from the heat source side plate 1 is transmitted to the heat source side plate 1, the flexible heat conducting unit 6, and the contact 4, but is not conducted to the heat radiating side plate 2.
In addition, by the operation of the feed mechanism 8 in the off state, the upper end portion of the movable element 7 does not urge the lower surface of the contactor 4, or the contactor 4 and the movable element 7 are moved in such a positional relationship that they are completely separated from each other. The structure which arrange | positions may be sufficient.
このように、この実施の形態９では、フレクスチャ９９０によって接触子４を支持することで、実施の形態１と同様の効果を奏する他、接触子４の上下動の支持と接触子４のアライメント調整を、簡単な機構で実現することが可能となるという利点がある。
As described above, in the ninth embodiment, the contactor 4 is supported by the flexure 990, so that the same effect as in the first embodiment is obtained, and the vertical movement support of the contactor 4 and the alignment adjustment of the contactor 4 are achieved. Is advantageous in that it can be realized with a simple mechanism.
以上説明した実施の形態１乃至９において、放熱部１０２に熱的に接続された放熱側プレート２と、熱源１０１に熱的に接続された熱源側プレート１とを入れ替えても良い。例えば、実施の形態１乃至９に示された熱スイッチ１の構造はそのままで、放熱側プレート２を熱源１０１に接続し、熱源側プレート１を放熱部１０２に接続しても良い。
すなわち、放熱側プレート２と熱源側プレート１の間を、断熱性を有して支持する断熱性支持部３と、熱源側プレート１に対して離隔または接触可能な位置に配置される接触子４と、接触子４と放熱側プレート２の間を接続する可撓性熱伝導部６と、接触子４を揺動可能に支持する接触子支持部５、放熱側プレート２と熱源側プレート１の間で接触子４を移動可能に支持する可動子７と、接触子４が熱源側プレート１に対して接触する位置と非接触となる位置との間で、可動子７を前進もしくは後退移動させる送り機構８と、送り機構８を駆動する駆動部９を備えることで、熱スイッチを構成しても良い。
In the first to ninth embodiments described above, the heat radiation side plate 2 thermally connected to the heat radiation unit 102 and the heat source side plate 1 thermally connected to the heat source 101 may be interchanged. For example, the heat switch 1 may be connected to the heat source 101 and the heat source side plate 1 may be connected to the heat radiating portion 102 without changing the structure of the thermal switch 1 shown in the first to ninth embodiments.
That is, a heat insulating support 3 that supports the heat radiation side plate 2 and the heat source side plate 1 with heat insulation, and a contact 4 that is disposed at a position that can be separated or contacted with the heat source side plate 1. A flexible heat conducting portion 6 that connects between the contact 4 and the heat radiation side plate 2, a contact support portion 5 that supports the contact 4 in a swingable manner, a heat radiation side plate 2, and a heat source side plate 1. The mover 7 is moved forward or backward between a mover 7 that movably supports the contactor 4 between the position where the contactor 4 comes into contact with the heat source side plate 1 and a position where the contactor 4 is not in contact. A thermal switch may be configured by including the feed mechanism 8 and the drive unit 9 that drives the feed mechanism 8.
また、回転または回動する駆動部９として、サーボモータを用いても良いことは言うまでもない。
It goes without saying that a servo motor may be used as the drive unit 9 that rotates or rotates.
