JP2001227454A - Driving device and mechanical device - Google Patents

Driving device and mechanical device

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JP2001227454A
JP2001227454A JP2000043608A JP2000043608A JP2001227454A JP 2001227454 A JP2001227454 A JP 2001227454A JP 2000043608 A JP2000043608 A JP 2000043608A JP 2000043608 A JP2000043608 A JP 2000043608A JP 2001227454 A JP2001227454 A JP 2001227454A
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JP
Japan
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wire
current
temperature
voltage
supply
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000043608A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Kurihara
俊男 栗原
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Rhythm Watch Co Ltd
Original Assignee
Rhythm Watch Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Rhythm Watch Co Ltd filed Critical Rhythm Watch Co Ltd
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Publication of JP2001227454A publication Critical patent/JP2001227454A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a driving device and a mechanical device simplified in structure, reduced in size and weight and capable of realizing an unexpected operation worthy of calling attention. SOLUTION: These device are provided with a rocking member 16 which is journalled by a sliding shaft 15 rockably on a lower part on a back face side of a case body 11 at one end and has a reciprocating member 12 formed at the other end, a tensile spring 17 as an elastic body for energizing the rocking member 16 so as to be rocked in one direction, wire 18 which energizes the rocking member 16 so as to be rocked in the direction opposite to the one direction against energizing force of the tensile spring 17 by heat deformation and is made of shape memory alloy, a temperature sensor 19 for detecting an ambient temperature of the wire 18 and a control part 30 which has an SMA driving circuit for supplying current to the wire 18 and adjusts a current value to be supplied to the wire 18 according to the detected temperature of the temperature sensor 19.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、形状記憶合金を用
いた駆動装置およびそれを用いたからくり装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving device using a shape memory alloy and a mechanism using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】時計の装飾体として設けられた人形等か
らなる従来のからくり装置としては、たとえば特開平8
−68870号公報等に記載されたものが知られてい
る。この公報に開示のからくり装置は、文字盤の前方に
複数の人形を揺動自在に配置し、DCモータ、減速歯車
列、カム車、回動環等を介して、それぞれの人形を所定
角度範囲で揺動させるものである。
2. Description of the Related Art A conventional karakuri apparatus comprising a doll or the like provided as a decorative body of a watch is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H08-208, and
What is described in -68870 gazette etc. is known. The mechanism disclosed in this publication arranges a plurality of dolls in a swingable manner in front of the dial, and sets each doll in a predetermined angle range via a DC motor, a reduction gear train, a cam wheel, a rotating ring, and the like. Is to swing.

【0003】また、マニピュレータのアーム等として適
用される2つの構造部材を、折り曲げあるいは伸長させ
る駆動源として、形状記憶合金を用いた装置として、た
とえば特公昭63−26279号公報に開示されたもの
が知られている。この公報に開示の装置は、2つの構造
部材の一端同士をピンによりヒンジ結合し、このピン上
に回動自在に設けられたプーリに巻回すると共に2つの
構造部材の他端側にそれぞれ一端部及び他端部を係止さ
せるようにして線状の形状記憶合金を配設し、さらに、
形状記憶合金の配設側と反対側に引っ張りばねを張設し
て、形状記憶合金を加熱及び冷却することで、この形状
記憶合金を収縮及び伸張させて、2つの構造部材に伸長
及び折り曲げ動作を行なわせるものである。
Further, a device using a shape memory alloy as a drive source for bending or extending two structural members applied as arms or the like of a manipulator is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 63-26279. Are known. In the device disclosed in this publication, one end of two structural members is hinged to each other with a pin, wound around a pulley rotatably provided on the pin, and one end is connected to the other end of each of the two structural members. A linear shape memory alloy is arranged so as to lock the part and the other end, and further,
A tension spring is stretched on the side opposite to the side on which the shape memory alloy is disposed, and the shape memory alloy is heated and cooled, thereby contracting and expanding the shape memory alloy, and extending and bending the two structural members. Is performed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記特開平
8−68870号公報に開示のからくり装置において
は、駆動源としてDCモータ、減速歯車列、カム車、回
動環等からなる駆動機構を用いているため、構造が複雑
で、装置の重量化あるいは大型化を招くことになる。そ
の結果、このからくり装置を薄型時計等の文字盤前面等
に配置することは困難であり、また、人形等の動きが減
速歯車列等に設定された一定の速度であるため、その動
きに注意を喚起するような意外性をもたせることは困難
であった。
The mechanism disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-68870 uses a drive mechanism including a DC motor, a reduction gear train, a cam wheel, a rotating ring, and the like as a drive source. Therefore, the structure is complicated and the weight or size of the device is increased. As a result, it is difficult to arrange this mechanism on the front face of the face of a thin watch or the like, and the movement of a doll or the like is at a constant speed set in a reduction gear train or the like. It was difficult to have a surprising effect that evokes.

【0005】また、上記特公昭63−26279号公報
に開示の装置においては、アーム(2つの構造部材)の
伸縮動作を行なわせるための駆動装置として形状記憶合
金を用いているものの、その構造が単にアームすなわち
蝶番式にヒンジ結合された2つの構造部材に折り曲げ動
作あるいは伸長動作を行なわせるだけのものである。そ
れ故に、その動きだけを行なう構造にて、注意を喚起す
るような意外性をもつ動作を提供するのは困難である。
In the device disclosed in Japanese Patent Publication No. Sho 63-26279, a shape memory alloy is used as a drive device for causing the arms (two structural members) to expand and contract, but the structure is not so large. It simply causes the arm or two hinged hinged structural members to bend or extend. Therefore, it is difficult to provide a surprising action that calls attention with a structure that performs only that movement.

【0006】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、構造が簡単で、小型化及び軽量
化が図れ、また、注意を喚起するような意外性をもつ動
作を実現可能な駆動装置およびそれを用いたからくり装
置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to realize an operation which has a simple structure, can be reduced in size and weight, and has an unexpected operation which draws attention. It is an object of the present invention to provide a possible driving device and a mechanism using the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、往復動部材を往復動させる駆動装置であ
って、揺動可能に設けられ、所定部位に上記往復動部材
が取り付けられる揺動部材と、上記揺動部材を一方向に
揺動させるように付勢する弾性体と、供給される電流値
に応じた加熱変形により上記弾性体の付勢力に抗して上
記揺動部材を上記一方向と反対の方向に揺動させるよう
に付勢する形状記憶合金からなるワイヤと、上記ワイヤ
の周囲温度を検出する温度検出手段と、駆動信号が供給
されているときに上記ワイヤに電流を流す電流供給手段
と、上記温度検出手段の検出温度に応じた制御電圧を発
生する制御電圧発生手段と、上記ワイヤに流れる電流に
比例したワイヤ電圧を発生するワイヤ電圧発生手段と、
上記ワイヤ電圧発生手段により発生されるワイヤ電圧が
上記制御電圧発生手段により発生される制御電圧に達す
るまで上記駆動信号を電流供給手段に供給する比較手段
とを備えた制御部とを有する。
In order to achieve the above object, the present invention is a driving device for reciprocating a reciprocating member, which is provided so as to be swingable, and the reciprocating member is attached to a predetermined portion. A swinging member, an elastic body for biasing the swinging member to swing in one direction, and the swinging member against a biasing force of the elastic body by heating deformation according to a supplied current value. A wire made of a shape memory alloy that urges the wire to swing in a direction opposite to the one direction, temperature detecting means for detecting an ambient temperature of the wire, and a wire when the drive signal is supplied. Current supply means for flowing a current, control voltage generation means for generating a control voltage according to the temperature detected by the temperature detection means, wire voltage generation means for generating a wire voltage proportional to the current flowing through the wire,
A control unit for supplying the drive signal to the current supply unit until the wire voltage generated by the wire voltage generation unit reaches the control voltage generated by the control voltage generation unit.

【0008】また、本発明は、往復動部材を往復動させ
るからくり装置であって、基台と、基台に配置されかつ
その少なくとも一部が可動な可動体と、上記可動体に対
してヒンジ結合されて往復動させられる往復動部材と、
上記基台に一端部が揺動可能に連結され他端部が上記往
復動部材に連結された揺動部材と、上記揺動部材を一方
向に揺動させるように付勢する弾性体と、供給される電
流値に応じた加熱変形により上記弾性体の付勢力に抗し
て上記揺動部材を上記一方向と反対の方向に揺動させる
ように付勢する形状記憶合金からなるワイヤと、上記ワ
イヤの周囲温度を検出する温度検出手段と、駆動信号が
供給されているときに上記ワイヤに電流を流す電流供給
手段と、上記温度検出手段の検出温度に応じた制御電圧
を発生する制御電圧発生手段と、上記ワイヤに流れる電
流に比例したワイヤ電圧を発生するワイヤ電圧発生手段
と、上記ワイヤ電圧発生手段により発生されるワイヤ電
圧が上記制御電圧発生手段により発生される制御電圧に
達するまで上記駆動信号を電流供給手段に供給する比較
手段とを備えた制御部とを有する。
The present invention also relates to a mechanism for reciprocating a reciprocating member, comprising a base, a movable body disposed on the base and at least a part of which is movable, and a hinge with respect to the movable body. A reciprocating member coupled and reciprocated;
A swinging member having one end swingably connected to the base and the other end connected to the reciprocating member, an elastic body for urging the swinging member to swing in one direction, A wire made of a shape memory alloy that urges the swinging member to swing in a direction opposite to the one direction against a biasing force of the elastic body by heating deformation according to the supplied current value, Temperature detection means for detecting an ambient temperature of the wire, current supply means for supplying a current to the wire when a drive signal is supplied, and a control voltage for generating a control voltage corresponding to a temperature detected by the temperature detection means Generating means, a wire voltage generating means for generating a wire voltage proportional to the current flowing through the wire, and a wire voltage generated by the wire voltage generating means until the wire voltage reaches the control voltage generated by the control voltage generating means. Drive And a control unit having a comparison means for supplying a signal to the current supply means.

【0009】また、本発明では、上記温度検出手段は周
囲温度に応じて抵抗値が変化する温度センサであり、上
記制御部は、電源電圧に基づいて定電圧を発生する定電
圧発生手段をさらに有し、上記制御電圧発生手段は、上
記温度検出手段の抵抗値を含む抵抗回路網を有し、当該
抵抗回路網により上記制御上記定電圧発生手段による定
電圧を分圧して上記制御電圧を発生する。
Further, in the present invention, the temperature detecting means is a temperature sensor whose resistance value changes according to an ambient temperature, and the control unit further includes a constant voltage generating means for generating a constant voltage based on a power supply voltage. The control voltage generation means has a resistance network including a resistance value of the temperature detection means, and divides the constant voltage by the constant voltage generation means to generate the control voltage by the resistance network. I do.

【0010】また、本発明では、上記制御電圧発生手段
は、上記温度検出手段による検出温度が高い程、低い制
御電圧を発生し、検出温度が低い程、高い制御電圧を発
生する。
Further, in the present invention, the control voltage generating means generates a lower control voltage as the temperature detected by the temperature detecting means is higher, and generates a higher control voltage as the detected temperature is lower.

【0011】また、本発明では、上記往復動部材が上記
ワイヤの付勢力により所定位置に達したことを検出する
位置検出手段を有し、上記制御部は、上記位置検出手段
の検出を受けて上記ワイヤへの電流の供給を停止する。
Further, according to the present invention, there is provided position detecting means for detecting that the reciprocating member has reached a predetermined position by the urging force of the wire, and the control unit receives the detection of the position detecting means. The supply of current to the wire is stopped.

【0012】また、本発明では、上記制御部は、上記ワ
イヤへの電流の供給を停止させた後、上記温度検出手段
で検出された温度に応じた時間後にワイヤへの電流の供
給を再開始する。
In the present invention, the control unit may stop supplying the current to the wire, and then restart supplying the current to the wire after a time corresponding to the temperature detected by the temperature detecting means. I do.

【0013】また、本発明では、上記制御手段は、上記
ワイヤへの電流の供給を停止と再開始を設定回数だけ繰
り返す。
Further, in the present invention, the control means repeats stopping and restarting the supply of the current to the wire by a set number of times.

【0014】本発明によれば、弾性体の付勢力とワイヤ
の付勢力とが釣り合った休止状態から、形状記憶合金で
あるワイヤに対して制御部により、たとえば温度検出手
段で検出された温度に応じた値の電流が供給される。具
体的には、制御部では、制御電圧発生手段において温度
検出手段による検出温度に応じた制御電圧が発生され、
比較手段に供給される。このとき、ワイヤ電圧発生手段
により比較手段に供給されるワイヤ電圧は制御電圧より
低く、比較手段から電流供給手段に対して駆動信号が供
給される。これによりワイヤに電流が流れ、ワイヤ電圧
発生手段でこの電流に比例したワイヤ電圧が発生されて
比較手段に供給される。そして、このワイヤ電圧値が制
御電圧値に達するまで比較手段による駆動信号の出力が
行われ、ワイヤに電流が流される。
[0014] According to the present invention, from the rest state in which the urging force of the elastic body and the urging force of the wire are balanced, the temperature of the wire, which is a shape memory alloy, is detected by the control unit, for example, by the temperature detecting means. An electric current of a corresponding value is supplied. Specifically, in the control unit, the control voltage generation unit generates a control voltage corresponding to the temperature detected by the temperature detection unit,
It is supplied to the comparison means. At this time, the wire voltage supplied to the comparing means by the wire voltage generating means is lower than the control voltage, and the driving signal is supplied from the comparing means to the current supply means. As a result, a current flows through the wire, and a wire voltage proportional to the current is generated by the wire voltage generating means and supplied to the comparing means. Then, a drive signal is output by the comparing means until the wire voltage value reaches the control voltage value, and a current flows through the wire.

【0015】ワイヤは、電流供給に伴い、供給電流値に
応じて加熱され、その変態点温度付近まで加熱されると
収縮変形を生じる。これにより、揺動部材に支持された
往復動部材は、弾性体の付勢方向と反対の方向に移動し
始める。そして、所定の位置に達すると、たとえば位置
検出手段により往復動部材がワイヤの付勢力により所定
位置に達したことが検出され、検出手段が制御部に出力
される。検出信号を受けた制御部では、ワイヤへの電流
の供給が停止される。すなわち、ワイヤの加熱動作を停
止されて、ワイヤは冷却されて伸長し始め、往復動部材
は弾性体の付勢力により初期の休止位置に復帰する。そ
して、制御部によるワイヤへの電流供給の停止、再開始
を行い、加熱動作が間欠的に行なわれると、往復動部材
は、可動体に連結された状態で往復動することになる。
なお、制御部においては、ワイヤへの電流供給を停止し
た後再開始するまでの時間は、温度検出手段の検出温度
に応じて設定される。また、ワイヤに流される電流の値
が適宜調整されることで、ワイヤの通電加熱による収縮
変形の変形速度及び変形量が適宜調整される。これによ
り、往復動部材を可変的に所望の速度で移動させること
ができる。
[0015] The wire is heated in accordance with the supplied current value in accordance with the supply of electric current, and when heated to near its transformation point temperature, the wire undergoes contraction deformation. Thus, the reciprocating member supported by the swing member starts to move in the direction opposite to the biasing direction of the elastic body. When the predetermined position is reached, for example, the position detecting means detects that the reciprocating member has reached the predetermined position by the urging force of the wire, and the detecting means outputs the result to the control unit. In the control unit that has received the detection signal, the supply of the current to the wire is stopped. That is, the heating operation of the wire is stopped, the wire is cooled and starts to extend, and the reciprocating member returns to the initial rest position by the urging force of the elastic body. When the current supply to the wire is stopped and restarted by the control unit, and the heating operation is performed intermittently, the reciprocating member reciprocates while being connected to the movable body.
In the control unit, the time from when the current supply to the wire is stopped to when it is restarted is set according to the temperature detected by the temperature detecting means. In addition, by appropriately adjusting the value of the current flowing through the wire, the deformation speed and the amount of the shrinkage deformation due to the heating of the wire due to the electric heating are appropriately adjusted. Thereby, the reciprocating member can be variably moved at a desired speed.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0017】第1実施形態 図1(a)は本発明に係る駆動装置の第1の実施形態を
示す正面図、図1(b)は本発明に係る駆動装置の第1
の実施形態を示す側面図、図1(c)は本発明に係る駆
動装置の第1の実施形態を示す背面図、図2(a)は本
発明に係る駆動装置の要部を示す図、図2(b)は
(a)の横側面図、図2(c)は底側面図を示す図であ
る。
First Embodiment FIG. 1A is a front view showing a first embodiment of a driving device according to the present invention, and FIG. 1B is a first view of the driving device according to the present invention.
1 (c) is a rear view showing a first embodiment of the driving device according to the present invention, FIG. 2 (a) is a diagram showing a main part of the driving device according to the present invention, 2B is a lateral side view of FIG. 2A, and FIG. 2C is a bottom side view.

【0018】この駆動装置10は、方形状に形成され、
ケース体11の前面には、図1(a)に示すように、往
復動部材12が図中左右に所定の円弧を描いて往復動可
能に案内する案内窓13が形成されている。また、ケー
ス体11の背面側には、図1(b)に示すように、後述
するワイヤ破断防止手段としての破断防止レバーの操作
スイッチ14が設けられている。
The driving device 10 is formed in a square shape.
As shown in FIG. 1A, a guide window 13 is formed on the front surface of the case body 11 so that the reciprocating member 12 can reciprocate in a predetermined circular arc on the left and right sides in the drawing. As shown in FIG. 1B, an operation switch 14 of a break prevention lever as a wire break prevention means described later is provided on the back side of the case body 11.

【0019】そして、ケース体11内には、図2(a)
〜(c)に示すように、一端がケース体11の背面側の
下部に揺動可能に摺動軸15に軸支され、他端側に往復
動部材12が形成された揺動部材16と、揺動部材16
を一方向(図2中の時計回り)に揺動させるように付勢
する弾性体としての引っ張りばね17と、加熱変形によ
り引っ張りばね17の付勢力に抗して揺動部材16を一
方向と反対の方向(図2中の反時計回り)に揺動させる
ように付勢する形状記憶合金からなるワイヤ18と、こ
のワイヤ18の周囲温度を検出する温度検出手段として
の温度センサ19等が設けられている。
Then, in the case body 11, FIG.
As shown in (c), a swing member 16 having one end pivotally supported by a sliding shaft 15 at the lower portion on the back side of the case body 11 and a reciprocating member 12 formed at the other end. Oscillating member 16
Spring 17 as an elastic body that urges the rocking member 16 to swing in one direction (clockwise in FIG. 2), and the swing member 16 in one direction against the biasing force of the tension spring 17 due to heat deformation. A wire 18 made of a shape memory alloy that is urged to swing in the opposite direction (counterclockwise in FIG. 2), and a temperature sensor 19 as temperature detecting means for detecting the ambient temperature of the wire 18 are provided. Have been.

【0020】引っ張りばね17は、図2に示すように、
揺動部材16の中央よりも僅かに上方の領域に突設され
た係止ピン20とワイヤ18が巻き回されたプーリ21
に突設された係止ピン22とに係止されて、所定の初期
張力となるように張設されている。
The tension spring 17 is, as shown in FIG.
A locking pin 20 protruding from a region slightly above the center of the swinging member 16 and a pulley 21 around which the wire 18 is wound
And is extended to a predetermined initial tension by being engaged with an engaging pin 22 protruding from the arm.

【0021】また、形状記憶合金製のワイヤ18は、そ
の一端部が、揺動部材16の中央よりも僅かに上方の領
域近傍のケース体11内に突設された係止ピン23に係
止され、その途中が回動自在に設けられたプーリ21に
巻回され、その他端部が揺動部材16の一端部を軸支す
る摺動軸15の近傍に係止されて、所定の初期張力とな
るように張設されている。そして、このワイヤ18の両
端部には、電源からの配線(不図示)がそれぞれ接続さ
れて、このワイヤ18に後述する制御部30により所望
の電流を流して、ワイヤ18そのものを変態点温度付近
まで通電加熱することができるようになっている。
One end of the wire 18 made of a shape memory alloy is locked by a locking pin 23 projecting into the case body 11 near an area slightly above the center of the swinging member 16. The middle part is wound around a rotatably provided pulley 21, and the other end is locked in the vicinity of a slide shaft 15 that supports one end of the swing member 16, and a predetermined initial tension is applied. It is stretched to be. Wiring (not shown) from a power supply is connected to both ends of the wire 18, and a desired current is applied to the wire 18 by a control unit 30 described later to bring the wire 18 itself to a temperature near the transformation point temperature. It can be heated up to the current.

【0022】したがって、休止状態においては、引っ張
りばね17の付勢力とワイヤ18の付勢力とが釣り合っ
た状態、すなわち、図2において、揺動部材16が時計
回りに揺動して往復動部材12は右側に移動し、図1
(a)に示すように、案内窓13の右側端に当接した状
態にある。この休止状態からワイヤ18が変態点温度付
近まで加熱されて収縮し始めると、引っ張りばね17の
付勢力に抗して揺動部材16が反時計回りに揺動して往
復動部材12は左側に移動し、案内窓13の左側端に当
接する。その後、ワイヤ18の加熱が解除されると、ワ
イヤ18は再び伸長して、揺動部材16は引っ張りばね
17の付勢力により時計回りに揺動して往復動部材12
は右側に移動し、再び休止状態に復帰する。
Therefore, in the rest state, the urging force of the tension spring 17 and the urging force of the wire 18 are balanced, that is, in FIG. 2, the swinging member 16 swings clockwise and the reciprocating member 12 Moves to the right, Figure 1
As shown in (a), the guide window 13 is in contact with the right end. When the wire 18 is heated to around the transformation point temperature and starts to contract from the rest state, the swinging member 16 swings counterclockwise against the urging force of the extension spring 17, and the reciprocating member 12 moves to the left. It moves and contacts the left end of the guide window 13. Thereafter, when the heating of the wire 18 is released, the wire 18 is extended again, and the swinging member 16 swings clockwise by the urging force of the tension spring 17 to rotate the reciprocating member 12.
Moves to the right and returns to sleep again.

【0023】ここで、上記形状記憶合金からなるワイヤ
(SMA)18としては、たとえば外径が75μm程
度、長さが100mm程度、変態点温度(Af点)が6
5度C、使用歪み量が3%(3mm)、抵抗値が常温
(たとえば20度C)で20Ωのものを使用することが
できる。また、引っ張りばね17としては、たとえばバ
ネ定数kが0.6gf/mm、初期張力F0 が34g
f、初期張設長さX0 が12.9mmのものを使用する
ことができる。
Here, as the wire (SMA) 18 made of the shape memory alloy, for example, the outer diameter is about 75 μm, the length is about 100 mm, and the transformation point temperature (Af point) is 6
A material having a temperature of 5 ° C., a used strain of 3% (3 mm), and a resistance value of 20Ω at normal temperature (for example, 20 ° C.) can be used. The tension spring 17 has, for example, a spring constant k of 0.6 gf / mm and an initial tension F 0 of 34 g.
f, the initial tension設長of X 0 can be used ones of 12.9 mm.

【0024】また、揺動部材16の中央よりも僅かに下
方近傍領域には、操作スイッチ14に連動する破断防止
レバー25が設けられている。通常の使用時には、操作
スイッチはオフ状態に設定され、これにより、破断防止
レバー25は、図3(a)に示すように、揺動部材16
と非接触状態に保持される。これに対して、非使用時、
たとえば輸送時等に形状記憶合金からなるワイヤ18に
外部からの振動、衝撃が加わり、破断するおそれがある
場合等には、操作スイッチ14がオン状態に設定され
る。これにより、破断防止レバー25は、図3(b)に
示すように、揺動部材16を弾性体としての引っ張りバ
ネ17の付勢方向と逆方向に押圧する。これにより、ワ
イヤに弛みが生じ、輸送時等に外部から振動や衝撃を受
けても、ワイヤが破断することが防止される。
A break prevention lever 25 interlocked with the operation switch 14 is provided in a region slightly below the center of the swing member 16. During normal use, the operation switch is set to the off state, whereby the break prevention lever 25 is moved to the swinging member 16 as shown in FIG.
And is kept in a non-contact state. On the other hand, when not in use,
For example, when there is a possibility that external vibration or impact is applied to the wire 18 made of the shape memory alloy during transportation or the like and the wire 18 is broken, the operation switch 14 is set to an ON state. Thus, the break prevention lever 25 presses the swing member 16 in a direction opposite to the biasing direction of the tension spring 17 as an elastic body, as shown in FIG. 3B. As a result, the wire is slackened, and the wire is prevented from breaking even if it is subjected to vibration or impact from the outside during transportation or the like.

【0025】また、揺動部材16の一端側の図2(a)
中左側近傍には、位置検出手段としてのたとえばフォト
インタラプタからなる検出器26が設けられている。こ
の検出器26は、往復動部材12がワイヤ18の付勢力
により所定位置、具体的は案内窓13の左側端近傍に達
したことを、揺動部材16の一端側に設けた検出片24
がセンサ部を横切ることで検出し、その検出信号を制御
部30に送出する。なお、この検出器26としては、光
センサ(光透過型センサあるいは光反射型センサ)、磁
気検出センサ、機械的接触型センサ等種々のものを適用
することができる。
FIG. 2A shows one end of the swinging member 16.
In the vicinity of the middle left side, a detector 26 composed of, for example, a photo interrupter is provided as a position detecting means. The detector 26 detects that the reciprocating member 12 has reached a predetermined position by the urging force of the wire 18, specifically, the vicinity of the left end of the guide window 13.
Crosses the sensor unit, and sends a detection signal to the control unit 30. As the detector 26, various sensors such as an optical sensor (a light transmission sensor or a light reflection sensor), a magnetic detection sensor, and a mechanical contact sensor can be used.

【0026】また、駆動装置10は、上記構成に加え
て、ワイヤ18の加熱動作を制御する制御部30を備え
ている。制御部30は、たとえばスタート信号を受けて
作動し、ワイヤ18を加熱変形させるための電流を供給
する後記するSMA駆動回路36を有し、温度センサ1
9の検出温度に応じてワイヤ18に供給する電流値を調
整する。具体的には、制御部30は、温度センサ19に
よる検出温度があらかじめ設定した基準温度Tref (た
とえば常温、20度C)より高い場合には、ワイヤに供
給する電流値を基準温度Tref に対応して設定した基準
電流値Iref より低くなるように調整し、検出温度が基
準温度Tref より低い場合には、供給電流値を基準電流
値Iref より高くなるように調整する。
Further, the driving device 10 includes a control unit 30 for controlling the heating operation of the wire 18 in addition to the above configuration. The control unit 30 operates, for example, in response to a start signal, and has an SMA drive circuit 36 described later that supplies a current for heating and deforming the wire 18.
The value of the current supplied to the wire 18 is adjusted according to the detected temperature 9. Specifically, when the temperature detected by the temperature sensor 19 is higher than a preset reference temperature Tref (for example, normal temperature, 20 ° C.), the control unit 30 adjusts the current value supplied to the wire to the reference temperature Tref. If the detected temperature is lower than the reference temperature Tref, the supply current value is adjusted to be higher than the reference current value Iref.

【0027】図4は、形状記憶合金からなるワイヤ(S
MA)として、外径が75μm程度、長さが100mm
程度、変態点温度(Af点)が65度C、使用歪み量が
3%(3mm)、抵抗値が常温(たとえば20度C)で
20Ωのものを使用したときの、印加電圧と動作時間と
の関係を示す図である。図中、横軸が動作時間を示し、
縦軸が電圧を示している。
FIG. 4 shows a wire (S) made of a shape memory alloy.
MA) has an outer diameter of about 75 μm and a length of 100 mm
The applied voltage, operating time, and the like when the temperature, the transformation point temperature (Af point) is 65 ° C., the used strain amount is 3% (3 mm), and the resistance value is 20Ω at normal temperature (for example, 20 ° C.). FIG. In the figure, the horizontal axis indicates the operation time,
The vertical axis indicates the voltage.

【0028】図4に示す〜の特性は、ワイヤに直接
DC(直流)電圧を印加したときに、動作角80度に達
するまでの時間を温度別に測定した結果を表している。
で示す特性は−10度Cのとき、で示す特性は0度
Cのとき、で示す特性は10度Cのとき、で示す特
性は20度C(常温)のとき、で示す特性は30度C
のとき、で示す特性は40度Cのとき、で示す特性
は50度Cのときの特性をそれぞれ示している。
The characteristics (1) to (4) shown in FIG. 4 show the results of measuring the time required to reach an operating angle of 80 degrees for each temperature when a DC (direct current) voltage is directly applied to the wire.
The characteristic indicated by is -10 ° C., the characteristic indicated by 0 is 0 ° C., the characteristic indicated by 10 is 10 ° C., the characteristic indicated by 20 is 20 ° C. (normal temperature), and the characteristic indicated by は is 30 °. C
, The characteristic shown at 40 ° C. and the characteristic shown at 50 ° C.

【0029】また、図5は、DC電圧3Vを印加したと
きの各温度における動作時間を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the operation time at each temperature when a DC voltage of 3 V is applied.

【0030】図4および図5からわかるように、SMA
は同じ電圧を印加したときは温度が高い程動作時間が速
い。したがって、温度に関わりなく均一な動作時間を確
保するためには、温度が高い程、印加電圧を低く設定
し、温度が低い程、印加電圧を高く設定する必要があ
る。
As can be seen from FIGS. 4 and 5, the SMA
When the same voltage is applied, the higher the temperature, the shorter the operation time. Therefore, in order to ensure a uniform operation time irrespective of the temperature, it is necessary to set the applied voltage lower as the temperature becomes higher, and to set the applied voltage higher as the temperature becomes lower.

【0031】このような観測結果に基づいて、制御部3
0は、上述した温度センサ19の検出温度に応じた供給
電流値の調整を行うように構成されている。図6は、動
作角を35度の場合に動作時間を一定(たとえば0.3
秒)にした場合の各温度におけるSMAへの供給電流値
例を示す図である。このように制御部30は、温度セン
サ19の検出温度に応じて、具体的には、温度が高い
程、供給電流値を低く設定し、温度が低い程、供給電流
値を高く設定する。
Based on such observation results, the control unit 3
0 is configured to adjust the supply current value according to the temperature detected by the temperature sensor 19 described above. FIG. 6 shows that the operation time is constant (for example, 0.3 when the operation angle is 35 degrees).
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a supply current value to the SMA at each temperature in the case of (sec). In this way, the control unit 30 sets the supply current value lower as the temperature is higher, and sets the supply current value higher as the temperature is lower, according to the temperature detected by the temperature sensor 19.

【0032】また、制御部30は、往復動部材12がワ
イヤ18の付勢力により所定位置、具体的は案内窓13
の左側端近傍に達したことを示す検出器26による検出
信号DT26を受けると、ワイヤ18への電流の供給を
停止する。さらにまた、制御部30は、ワイヤ18への
電流の供給を停止させた後、温度センサ19で検出され
た温度に応じた時間後にワイヤ18への電流の供給を再
開始する。この検出温度に応じた時間の設定は、温度が
高い程長く、温度が低い程短く設定される。これは、S
MAが上述したように温度が高い程動作時間が速く、温
度が低い程動作時間が遅いという観測結果に基づいてい
る。
Further, the control unit 30 controls the reciprocating member 12 to move the reciprocating member 12 to a predetermined position, specifically, the guide window 13 by the urging force of the wire 18.
Receiving the detection signal DT26 from the detector 26 indicating that it has reached the vicinity of the left end of the wire 18, the supply of the current to the wire 18 is stopped. Furthermore, after stopping the supply of the current to the wire 18, the control unit 30 restarts the supply of the current to the wire 18 after a time corresponding to the temperature detected by the temperature sensor 19. The setting of the time according to the detected temperature is set longer as the temperature is higher and shorter as the temperature is lower. This is S
As described above, it is based on the observation that the higher the temperature of the MA, the faster the operation time, and the lower the temperature, the longer the operation time.

【0033】具体的には、検出器26が、ワイヤ18の
加熱変形により、往復動部材12が図2(a)中の左側
端直前に達したとき、そのことを検出して検出信号を出
力し、制御部30は、この検出信号に基づいて、電源部
からの電流の供給路を電気的に遮断して、ワイヤ18の
加熱を停止する。その後、加熱停止によりワイヤ18が
伸長し、引っ張りばね17の付勢力が作用して、往復動
部材12が図2(a)中の右側端に達した後に、タイマ
ー等の作動により、制御部30が電流の供給路を電気的
に接続してワイヤ18の加熱を開始する。制御部30
は、このワイヤ18への電流の供給を停止と再開始を設
定回数nだけ繰り返し、その後、ストップ信号を電流源
に入力させて、電流源を停止状態とする。
Specifically, when the reciprocating member 12 reaches just before the left end in FIG. 2A due to the heating deformation of the wire 18, the detector 26 detects that fact and outputs a detection signal. Then, based on this detection signal, control unit 30 electrically cuts off the current supply path from the power supply unit and stops heating of wire 18. Thereafter, when the heating is stopped, the wire 18 is extended, and the urging force of the tension spring 17 is applied, so that the reciprocating member 12 reaches the right end in FIG. 2A. Electrically connects the current supply path to start heating the wire 18. Control unit 30
Repeats stopping and restarting the supply of the current to the wire 18 for a set number of times n, and then inputting a stop signal to the current source to put the current source in a stopped state.

【0034】図7は、制御部30の具体的な構成例を示
すブロック図である。この制御部30は、図7に示すよ
うに、SMA電源部31、遅延回路(DLY)32、A
NDゲート33,34、ORゲート35、SMA駆動回
路36、タイマ37、およびn回カウンタ38を有して
いる。
FIG. 7 is a block diagram showing a specific configuration example of the control unit 30. As shown in FIG. 7, the control unit 30 includes an SMA power supply unit 31, a delay circuit (DLY) 32,
It has ND gates 33 and 34, an OR gate 35, an SMA drive circuit 36, a timer 37, and an n-time counter 38.

【0035】また、図7に示す温度センサ19は、周囲
温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタにより構成さ
れる。具体的には、温度センサ19は、たとえば25度
Cで抵抗値が1kΩサーミスタにより構成され、図8に
示すように、25度Cより低い20度Cで1.24k
Ω、10度Cで1.97kΩ、0度Cで3.22kΩ、
−10度Cで5.46kΩと変化する。すなわち、25
度Cより温度が低い程、抵抗値は大きくなる。また、2
5度Cより高い30度Cで0.81kΩ、40度Cで
0.54kΩ、50度Cで0.37kΩと変化する。す
なわち、25度Cより温度が高い程、抵抗値は小さくな
る。
The temperature sensor 19 shown in FIG. 7 is composed of a thermistor whose resistance changes according to the ambient temperature. Specifically, the temperature sensor 19 is formed of, for example, a thermistor having a resistance of 1 kΩ at 25 ° C., and as shown in FIG.
Ω, 1.97 kΩ at 10 degree C, 3.22 kΩ at 0 degree C,
It changes to 5.46 kΩ at -10 degrees C. That is, 25
The lower the temperature is, the higher the resistance value is. Also, 2
It changes to 0.81 kΩ at 30 ° C higher than 5 ° C, 0.54 kΩ at 40 ° C, and 0.37 kΩ at 50 ° C. That is, as the temperature is higher than 25 ° C., the resistance value decreases.

【0036】電源部31は、スタート信号STRを受け
て、イネーブル信号ENBをANDゲート33,34、
およびSMA駆動回路36に出力する。また、電源部3
1は、n回カウンタ38によるストップ信号S38を受
けると、イネーブル信号ENBの出力を停止する。
The power supply section 31 receives the start signal STR, and outputs the enable signal ENB to the AND gates 33 and 34.
And output to the SMA drive circuit 36. The power supply unit 3
When 1 receives the stop signal S38 from the counter 38 n times, it stops outputting the enable signal ENB.

【0037】SMA駆動回路36は、電源部31による
イネーブル信号ENBを受けているときに、ORゲート
35の出力をハイレベルで受けると、温度センサ19の
検出温度に応じた値の電流をワイヤ18に供給する。そ
して、検出器26の検出信号DT26を受けると、ワイ
ヤ18に対する電流の供給を停止する。
When the SMA drive circuit 36 receives the output of the OR gate 35 at a high level while receiving the enable signal ENB from the power supply unit 31, the SMA drive circuit 36 supplies a current having a value corresponding to the temperature detected by the temperature sensor 19 to the wire 18. To supply. When receiving the detection signal DT26 from the detector 26, the supply of the current to the wire 18 is stopped.

【0038】図9は、SMA駆動回路36の具体的な構
成例を示す回路図である。このSMA駆動回路36は、
図9に示すように、電源361、定電圧発生回路36
2、制御電圧発生回路363、比較手段としてのオペア
ンプ364、電流供給回路365、およびワイヤ電圧発
生回路366により構成されている。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a specific configuration example of the SMA drive circuit 36. This SMA drive circuit 36
As shown in FIG. 9, the power supply 361 and the constant voltage generation circuit 36
2, a control voltage generation circuit 363, an operational amplifier 364 as a comparison means, a current supply circuit 365, and a wire voltage generation circuit 366.

【0039】電源361は、電源電圧VCC、たとえば3
Vを発生する。たとえば電源361は、1.5Vの電池
を2個直列に接続して構成され、正極側が定電圧発生回
路362、オペアンプ364、および電流供給回路36
6に接続され、負極側が、接地、制御電圧発生回路36
3、およびワイヤ電圧発生回路366に接続されてい
る。
The power supply 361 has a power supply voltage V CC , for example, 3
Generate V. For example, the power supply 361 is configured by connecting two 1.5V batteries in series, and the positive side is a constant voltage generation circuit 362, an operational amplifier 364, and a current supply circuit 36.
6, the negative side is grounded, and the control voltage generation circuit 36
3 and a wire voltage generation circuit 366.

【0040】定電圧発生回路362は、電源電圧VCC
受けて定電圧Vcを発生して制御電圧発生回路363に
供給する。定電圧発生回路362は、図9に示すよう
に、抵抗素子R1、および降伏電圧がたとえば2Vのツ
ェナーダイオードZD1により構成されている。抵抗素
子R1の一端が電源361の正極側に接続され、他端が
ツェナーダイオードZD1のカソードに接続され、ツェ
ナーダイオードZD1のアノードが接地されている(電
源の負極側に接続されている)。そして、抵抗素子R1
の他端とツェナーダイオードZD1のカソードとの接続
点により定電圧Vcの供給ノードND1が構成されてい
る。
The constant voltage generation circuit 362 receives the power supply voltage V CC , generates a constant voltage Vc, and supplies it to the control voltage generation circuit 363. As shown in FIG. 9, the constant voltage generation circuit 362 includes a resistance element R1 and a Zener diode ZD1 having a breakdown voltage of, for example, 2V. One end of the resistance element R1 is connected to the positive electrode side of the power supply 361, the other end is connected to the cathode of the zener diode ZD1, and the anode of the zener diode ZD1 is grounded (connected to the negative electrode side of the power supply). Then, the resistance element R1
Is connected to the cathode of the Zener diode ZD1 to form a supply node ND1 for the constant voltage Vc.

【0041】制御電圧発生回路363は、温度センサ1
9である可変抵抗としてのサーミスタを含む抵抗回路網
を有し、この抵抗回路網により定電圧発生回路362に
よる定電圧Vcを分圧して制御電圧VCLを発生し、オペ
アンプ364の非反転入力端子(+)に供給する。
The control voltage generation circuit 363 is connected to the temperature sensor 1
9, a resistive network including a thermistor as a variable resistor. The resistive network divides the constant voltage Vc by the constant voltage generating circuit 362 to generate a control voltage VCL, and the non-inverting input terminal of the operational amplifier 364 ( +).

【0042】制御電圧発生回路363は、図9に示すよ
うに、抵抗素子R2〜R6、およびサーミスタ抵抗RT
により構成される。抵抗素子R2の一端が定電圧Vcの
供給ノードND1に接続され、他端がサーミスタ抵抗R
Tの一端、抵抗素子R3の一端、および抵抗素子R4の
一端に接続されている。抵抗素子R4の一端が抵抗素子
R5の一端に接続され、抵抗素子R5の他端が抵抗素子
R6の一端に接続されている。サーミスタ抵抗RTの他
端、抵抗素子R3の他端、および抵抗素子R6の他端が
接地され、抵抗素子R5の他端と抵抗素子R6の一端と
の接続点により制御電圧VCLの供給ノードND2が構成
されている。
As shown in FIG. 9, the control voltage generation circuit 363 includes resistance elements R2 to R6 and a thermistor resistance RT.
It consists of. One end of the resistance element R2 is connected to the supply node ND1 of the constant voltage Vc, and the other end is connected to the thermistor resistance R
One end of T, one end of resistance element R3, and one end of resistance element R4. One end of the resistance element R4 is connected to one end of the resistance element R5, and the other end of the resistance element R5 is connected to one end of the resistance element R6. The other end of the thermistor resistor RT, the other end of the resistance element R3, and the other end of the resistance element R6 are grounded, and the connection point between the other end of the resistance element R5 and one end of the resistance element R6 connects the supply node ND2 of the control voltage VCL. It is configured.

【0043】このような構成を有する制御電圧発生回路
363においては、抵抗素子R2、サーミスタ抵抗R
T、および抵抗素子R3により、定電圧Vcを周囲温度
に応じた制御電圧に分圧し、抵抗素子R4〜R6により
所定の電圧にレベルに調整した制御電圧VCLを供給ノー
ドND2からオペアンプ364の非反転入力端子(+)
に供給する。
In the control voltage generating circuit 363 having such a configuration, the resistance element R2 and the thermistor resistance R
T and the resistance element R3 divide the constant voltage Vc into a control voltage corresponding to the ambient temperature, and control the control voltage VCL adjusted to a predetermined voltage by the resistance elements R4 to R6 from the supply node ND2 to the non-inversion of the operational amplifier 364. Input terminal (+)
To supply.

【0044】オペアンプ364は、上述したように、非
反転入力端子(+)に制御電圧発生回路363により発
生される制御電圧VCLを入力し、反転入力端子(−)に
ワイヤ電圧発生回路365によるワイヤ電圧VSMA を入
力して、両者を比較し、ワイヤ電圧発生回路365によ
り発生されるワイヤ電圧VSMA が制御電圧VCLに達する
まで、たとえばハイレベル、具体的には、npn型トラ
ンジスタをオンさせるに十分なレベルの駆動信号S36
4を電流供給回路366に供給する。
As described above, the operational amplifier 364 inputs the control voltage VCL generated by the control voltage generating circuit 363 to the non-inverting input terminal (+), and inputs the control voltage VCL to the inverting input terminal (-) by the wire voltage generating circuit 365. The voltage VSMA is input, the two are compared, and until the wire voltage VSMA generated by the wire voltage generation circuit 365 reaches the control voltage VCL, for example, a high level, specifically, sufficient to turn on the npn-type transistor. Level drive signal S36
4 is supplied to the current supply circuit 366.

【0045】ワイヤ電圧発生回路365は、ワイヤ18
に流れる電流に比例したワイヤ電圧VSMA を発生してオ
ペアンプ364の反転入力端子(−)に供給する。ワイ
ヤ電圧発生回路365は、たとえば図9に示すように、
電流検出抵抗素子R7により構成される。この抵抗素子
R7の抵抗値は、たとえば1Ωに設定される。このよう
に電流検出抵抗素子R7の抵抗値RV7を1Ωに設定す
ると、たとえばオペアンプ364の非反転入力端子
(+)に供給される制御電圧VCLの値140mVの場
合、ワイヤ18に流れる電流ISMA の値は次式により1
40mAとなる。
The wire voltage generation circuit 365 is connected to the wire 18
And generates a wire voltage VSMA proportional to the current flowing through the inverting input terminal (-) of the operational amplifier 364. The wire voltage generation circuit 365 includes, for example, as shown in FIG.
It is constituted by a current detection resistance element R7. The resistance value of resistance element R7 is set to, for example, 1Ω. When the resistance value RV7 of the current detection resistance element R7 is set to 1Ω, for example, when the control voltage VCL supplied to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 364 is 140 mV, the value of the current ISMA flowing through the wire 18 is obtained. Is 1 by the following equation
It becomes 40 mA.

【0046】[0046]

【数1】ISMA =VCL/RV7=140mV/1Ω## EQU1 ## ISMA = VCL / RV7 = 140 mV / 1Ω

【0047】電流供給回路366は、オペアンプ364
により駆動信号S364が供給されているときにワイヤ
18に電流ISMA を流す。電流供給回路366は、たと
えば図9に示すように、抵抗素子R8、およびnpn型
トランジスタQ1,Q2により構成される。抵抗素子R
8の一端が電源361の正極側に接続され、他端がトラ
ンジスタQ1のコレクタに接続されている。トランジス
タQ1のベースが駆動信号S364の供給ラインに接続
され、エミッタがトランジスタQ2のベースに接続され
ている。そして、トランジスタQ2のコレクタがワイヤ
18の一端に接続され、エミッタがワイヤ電圧発生回路
365を構成する抵抗素子R7の一端に接続されてい
る。
The current supply circuit 366 includes an operational amplifier 364
When the driving signal S364 is supplied, the current ISMA flows through the wire 18. Current supply circuit 366 includes, for example, a resistance element R8 and npn transistors Q1 and Q2, as shown in FIG. Resistance element R
8 has one end connected to the positive electrode side of the power supply 361, and the other end connected to the collector of the transistor Q1. The base of the transistor Q1 is connected to the supply line of the drive signal S364, and the emitter is connected to the base of the transistor Q2. The collector of the transistor Q2 is connected to one end of the wire 18, and the emitter is connected to one end of the resistor R7 constituting the wire voltage generating circuit 365.

【0048】このような構成の電流供給回路366で
は、駆動信号S364が供給されると、トランジスタQ
1がオンし、これに伴いトランジスタQ2のベースが所
定電位に保持されて、トランジスタQ2もオンし、これ
によりワイヤ18に駆動電流ISMA が供給される。換言
すれば、ワイヤ18が定電流駆動される。駆動信号S3
64の供給が停止されると、トランジスタQ1,Q2が
オフし、ワイヤ18の駆動電流ISMA の供給が停止され
る。
In the current supply circuit 366 having such a configuration, when the drive signal S364 is supplied, the transistor Q
1 is turned on, and accordingly, the base of the transistor Q2 is held at a predetermined potential, and the transistor Q2 is also turned on, whereby the driving current ISMA is supplied to the wire 18. In other words, the wire 18 is driven at a constant current. Drive signal S3
When the supply of the current 64 is stopped, the transistors Q1 and Q2 are turned off, and the supply of the driving current ISMA to the wire 18 is stopped.

【0049】なお、以上の構成を有するSMA駆動回路
36においては、制御電圧発生回路363における抵抗
素子R5とR6による分圧比を変えることで、ワイヤ1
8の駆動量ISMA を可変とすることができる。また、抵
抗素子R4も含めて分圧比を変えることで、より広い範
囲でワイヤ18の駆動量ISMA を可変とすることができ
る。この場合、抵抗素子R4〜R6の合計の抵抗値は、
たとえば50kΩ〜100kΩ程度にすることが望まし
い。
In the SMA drive circuit 36 having the above-described configuration, by changing the voltage division ratio of the resistance elements R5 and R6 in the control voltage generation circuit 363, the wire 1
8, the drive amount ISMA can be made variable. Further, by changing the voltage dividing ratio including the resistance element R4, the driving amount ISMA of the wire 18 can be varied over a wider range. In this case, the total resistance value of the resistance elements R4 to R6 is:
For example, it is desirable to set it to about 50 kΩ to 100 kΩ.

【0050】タイマ37は、検出器26の検出信号DT
26を受けると、その入力から温度センサ19の検出温
度に応じて設定される所定時間経過後に、再トリガ信号
S37を生成してANDゲート33に出力する。
The timer 37 detects the detection signal DT of the detector 26.
Upon receiving the signal 26, after a lapse of a predetermined time set according to the temperature detected by the temperature sensor 19 from the input thereof, the controller 30 generates a retrigger signal S 37 and outputs it to the AND gate 33.

【0051】n回カウンタ38は、検出器26の検出信
号DT26をカウントし、カウント数がnになると、パ
ルス状のストップ信号S38を生成して電源部31に出
力する。
The n-times counter 38 counts the detection signal DT26 of the detector 26, and when the count reaches n, generates a pulse-like stop signal S38 and outputs it to the power supply unit 31.

【0052】次に、この制御部30の動作を含めた本第
1の実施形態に係る動作を説明する。
Next, the operation of the first embodiment including the operation of the control unit 30 will be described.

【0053】まず、操作スイッチ14はオフ状態に設定
される。これにより、破断防止レバー24が揺動部材1
6と非接触状態に保持される。揺動部材16は、図1
(a)に示すように、初期位置にあり、その他端側に形
成された往復動部材12が案内窓13の右側端に当接し
た状態(休止状態)にある。この状態から、パワーオン
あるいは図示しないスタートスイッチの操作により発生
されたスタート信号STRが電源部31および遅延回路
32に入力されると、電源部31が作動状態となり、イ
ネーブル信号ENBがANDゲート33,34、SMA
駆動回路36、および位置検出器26に出力される。そ
して、ANDゲート34には、遅延回路32で遅延され
たスタート信号STRが入力されて、出力がハイレベル
となる。その結果、ORゲート35を介してスタート信
号S35がSMA駆動回路36に入力される。
First, the operation switch 14 is turned off. As a result, the breaking prevention lever 24 is
6 is kept in a non-contact state. The oscillating member 16 is shown in FIG.
As shown in (a), the reciprocating member 12 formed at the initial position and on the other end is in a state of being in contact with the right end of the guide window 13 (resting state). From this state, when a start signal STR generated by power-on or operation of a start switch (not shown) is input to the power supply unit 31 and the delay circuit 32, the power supply unit 31 is activated, and the enable signal ENB is output to the AND gate 33, 34, SMA
It is output to the drive circuit 36 and the position detector 26. Then, the start signal STR delayed by the delay circuit 32 is input to the AND gate 34, and the output goes high. As a result, the start signal S35 is input to the SMA drive circuit 36 via the OR gate 35.

【0054】また、SMA駆動回路36には、温度セン
サ19の検出温度がサーミスタ抵抗値として供給されて
いる。これにより、イネーブル信号ENB、およびスタ
ート信号STRを受けたSMA駆動回路36から、ワイ
ヤ(SMA)18に対して検出温度に応じた値の駆動電
流ISMA が供給される。具体的には、制御部30では、
制御電圧発生回路363において、可変抵抗としてのサ
ーミスタを含む抵抗回路網により定電圧発生回路362
による定電圧Vcが分圧され制御電圧VCLが発生され、
オペアンプ364の非反転入力端子(+)に供給され
る。このとき、ワイヤ電圧発生回路365によりオペア
ンプ364の反転入力端子(−)に供給されるワイヤ電
圧VSMA は制御電圧VCLより低く、比較手段としてのオ
ペアンプ364から電流供給回路366に対して駆動信
号S364が供給される。これにより、ワイヤ18に駆
動電流ISMA が流れ、ワイヤ電圧発生回路365でこの
駆動電流ISMA に比例したワイヤ電圧VSMA が発生され
てオペアンプ364の反転入力端子(−)に供給され
る。そして、このワイヤ電圧値VSMA が制御電圧値VCL
に達するまで、オペアンプ364から駆動信号S364
の出力が行われ、ワイヤ18が定電流駆動される。
The temperature detected by the temperature sensor 19 is supplied to the SMA drive circuit 36 as a thermistor resistance value. As a result, the drive current ISMA having a value corresponding to the detected temperature is supplied to the wire (SMA) 18 from the SMA drive circuit 36 that has received the enable signal ENB and the start signal STR. Specifically, in the control unit 30,
In the control voltage generating circuit 363, the constant voltage generating circuit 362 is formed by a resistor network including a thermistor as a variable resistor.
Is divided to generate a control voltage VCL,
It is supplied to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 364. At this time, the wire voltage VSMA supplied to the inverting input terminal (−) of the operational amplifier 364 by the wire voltage generating circuit 365 is lower than the control voltage VCL, and the operational signal 364 is supplied from the operational amplifier 364 as a comparison means to the current supply circuit 366. Supplied. As a result, the drive current ISMA flows through the wire 18, and the wire voltage generation circuit 365 generates a wire voltage VSMA proportional to the drive current ISMA, and supplies the wire voltage VSMA to the inverting input terminal (−) of the operational amplifier 364. The wire voltage value VSMA is equal to the control voltage value VCL.
Is reached from the operational amplifier 364 until the drive signal S364
Is output, and the wire 18 is driven at a constant current.

【0055】以上のようにして制御された駆動電流ISM
A の供給に伴い、ワイヤ18が変態点温度付近まで加熱
され、ワイヤ18は収縮変形を始め、引っ張りばね17
の付勢力に抗して揺動部材16を図2(a)中の反時計
回りに揺動させ、この揺動部材16に連動して往復動部
材12が左側に移動する。
The drive current ISM controlled as described above
With the supply of A, the wire 18 is heated to around the transformation point temperature, the wire 18 starts contracting and deforming, and the tension spring 17
The swinging member 16 is swung counterclockwise in FIG. 2A against the urging force of (1), and the reciprocating member 12 moves to the left in conjunction with the swinging member 16.

【0056】その後、往復動部材12が案内窓13の図
2(a)中、左側端直前の所定位置に達したときに、検
出器26でそのことが検出されて検出信号DT26が、
SMA駆動回路36、タイマ37、およびn回カウンタ
38に出力される。検出信号DT26を受けたSMA駆
動回路36でワイヤ18に対する電流の供給が停止さ
れ、ワイヤ18の通電加熱が停止される。
Thereafter, when the reciprocating member 12 reaches a predetermined position immediately before the left end of the guide window 13 in FIG. 2 (a), the detector 26 detects that, and a detection signal DT26 is generated.
The signals are output to the SMA drive circuit 36, the timer 37, and the n-times counter 38. The supply of current to the wire 18 is stopped by the SMA drive circuit 36 that has received the detection signal DT26, and the heating of the wire 18 is stopped.

【0057】この通電加熱の停止により、ワイヤ18の
温度が低下すると、ワイヤ18は元の長さになるよう伸
長し始める。このワイヤ18の復帰動作に伴って、引っ
張りばね17の付勢力が作用し、揺動部材16が図2
(a)中の時計回りに揺動し、この揺動部材16に連動
して往復動部材12が右側に移動する。
When the temperature of the wire 18 is lowered by stopping the heating, the wire 18 starts to elongate to its original length. With the return operation of the wire 18, the urging force of the tension spring 17 acts, and the swing member 16
(A) It swings clockwise, and the reciprocating member 12 moves to the right in conjunction with the swing member 16.

【0058】そして、タイマ37では、温度センサ19
の検出温度に応じて設定された所定の時間経過後、すな
わち、往復動部材12が案内窓13の図2(a)中、右
側端に当接した後に、再トリガ信号S37が生成され
て、ANDゲート33に出力される。これにより、AN
Dゲート33の出力がハイレベルとなり、ORゲート3
5を介してスタート信号S35としてSMA駆動回路3
6に入力される。スタート信号S35を受けたSMA駆
動回路36には、温度センサ19の検出温度およびイネ
ーブル信号ENBが供給されており、SMA駆動回路3
6から、ワイヤ(SMA)18に対して検出温度に応じ
た値の電流が供給される。
Then, in the timer 37, the temperature sensor 19
After a lapse of a predetermined time set in accordance with the detected temperature, that is, after the reciprocating member 12 abuts on the right end of the guide window 13 in FIG. 2A, a retrigger signal S37 is generated, Output to AND gate 33. Thereby, AN
The output of the D gate 33 becomes high level, and the OR gate 3
SMA drive circuit 3 as a start signal S35 via
6 is input. The SMA drive circuit 36 receiving the start signal S35 is supplied with the detected temperature of the temperature sensor 19 and the enable signal ENB.
From 6, a current having a value corresponding to the detected temperature is supplied to the wire (SMA) 18.

【0059】この通電加熱の再開始により、ワイヤ18
は再び収縮変形して揺動部材16を反時計回りに揺動さ
せ、この揺動部材16に連動して往復動部材12が左側
に向かって移動し、検出器26の作動により通電加熱が
解除されて、再びワイヤ18が伸長し始め、引っ張りば
ね17が、揺動部材16を時計回りに揺動させ、この揺
動部材16に連動して往復動部材12が右側に向かって
移動する。
By restarting the energization heating, the wire 18
Is contracted and deformed again to swing the swinging member 16 counterclockwise, the reciprocating member 12 moves to the left in conjunction with the swinging member 16, and the energization heating is released by the operation of the detector 26. Then, the wire 18 starts to extend again, the tension spring 17 swings the swing member 16 clockwise, and the reciprocating member 12 moves rightward in conjunction with the swing member 16.

【0060】以上の動作がn回繰り返し行われると、具
体的には、検出器26の検出信号DT26を、n回カウ
ンタ38がn回カウントすると、n回カウンタ38から
ストップ信号S38が生成されて、電源部31に出力さ
れる。電源部31では、ストップ信号S38を受けてイ
ネーブル信号ENBの出力が停止され、上記の一連のか
らくり動作が停止して、揺動部材16及び往復動部材1
2は休止状態に復帰する。
When the above operation is repeated n times, specifically, when the counter 38 counts the detection signal DT26 of the detector 26 n times, the stop signal S38 is generated from the n times counter 38. Are output to the power supply unit 31. In the power supply unit 31, the output of the enable signal ENB is stopped in response to the stop signal S38, and the above-described series of mechanism operations is stopped, and the swing member 16 and the reciprocating member 1 are stopped.
2 returns to the dormant state.

【0061】以上のように、本第1の実施形態によれ
ば、駆動装置10は、一端がケース体11の背面側の下
部に揺動可能に摺動軸15に軸支され、他端側に往復動
部材12が形成された揺動部材16と、揺動部材16を
一方向(図2中の時計回り)に揺動させるように付勢す
る弾性体としての引っ張りばね17と、加熱変形により
引っ張りばね17の付勢力に抗して揺動部材16を一方
向と反対の方向(図2中の反時計回り)に揺動させるよ
うに付勢する形状記憶合金からなるワイヤ18と、ワイ
ヤ18の周囲温度を検出する温度センサ19と、ワイヤ
18に電流を供給するSMA駆動回路36を有し、温度
センサ19の検出温度に応じてワイヤに供給する電流値
を調整する制御部30とを有することから、従来のよう
なDCモータ、減速歯車列等を用いるものに比べて、装
置の簡略化、小型化、軽量化、薄型化等を行なうことが
でき、たとえば薄型時計等にこの駆動装置を搭載するこ
とも可能となり、また、周囲温度変化によるワイヤ(S
MA)18の特性変化に対応でき、精度の高い制御を行
うことができる。
As described above, according to the first embodiment, the driving device 10 has one end pivotally supported by the sliding shaft 15 at the lower portion on the back side of the case body 11 and the other end side. A swing member 16 having a reciprocating member 12 formed thereon; a tension spring 17 as an elastic body for urging the swing member 16 to swing in one direction (clockwise in FIG. 2); And a wire 18 made of a shape memory alloy that urges the swing member 16 to swing in a direction opposite to one direction (counterclockwise in FIG. 2) against the biasing force of the tension spring 17. A temperature sensor 19 for detecting an ambient temperature of the wire 18 and a control unit 30 having an SMA drive circuit 36 for supplying a current to the wire 18 and adjusting a current value supplied to the wire in accordance with the temperature detected by the temperature sensor 19 DC motor, deceleration Compared to those using a train, etc., the device can be simplified, downsized, lightened, thinned, etc. For example, it becomes possible to mount this drive device on a thin watch, etc. Wire (S
MA) 18 can cope with the characteristic change, and can perform highly accurate control.

【0062】また、制御部30は、往復動部材12がワ
イヤ18の付勢力により所定位置、具体的は案内窓13
の左側端近傍に達したことを示す検出器26による検出
信号DT26を受けると、ワイヤ18への電流の供給を
停止し、ワイヤ18への電流の供給を停止させた後、温
度センサ19で検出された温度に応じた時間後にワイヤ
18への電流の供給を再開始することから、戻り位置に
特別な検出器を用いることがなく、戻り時間を精度高く
設定できる。また、制御部30は、スタート信号STR
でイネーブルとなり、n回繰り返し後にストップ信号S
38を生成して、電源部31自体を非イネーブルにする
ことから、動作時以外は不必要な消費電流を抑えること
ができ、たとえば電池駆動の装置の場合、電池寿命を延
ばすことができる利点がある。
Further, the control unit 30 controls the reciprocating member 12 to move the reciprocating member 12 to a predetermined position, specifically, the guide window 13 by the urging force of the wire 18.
Receiving the detection signal DT26 from the detector 26 indicating that the sensor has reached the vicinity of the left end of the wire, the supply of current to the wire 18 is stopped, and the supply of current to the wire 18 is stopped. Since the supply of the current to the wire 18 is restarted after a time corresponding to the set temperature, the return time can be set with high accuracy without using a special detector at the return position. Further, the control unit 30 controls the start signal STR
And the stop signal S after n repetitions
38, and disables the power supply unit 31 itself, it is possible to suppress unnecessary current consumption except during operation. For example, in the case of a battery-driven device, there is an advantage that the battery life can be extended. is there.

【0063】また、本第1の実施形態では、輸送時等の
非使用時には、操作スイッチ14をオン状態に設定する
ことにより、破断防止レバー25により揺動部材16を
弾性体としての引っ張りバネ17の付勢方向と逆方向に
押圧して、ワイヤ18を弛ませるようにしたので、輸送
時等に外部から振動や衝撃を受けても、ワイヤが破断す
ることを防止できる利点がある。
In the first embodiment, when not in use during transportation or the like, by setting the operation switch 14 to the ON state, the rocking member 16 is turned by the break prevention lever 25 into a tension spring 17 as an elastic body. The wire 18 is pressed in the direction opposite to the urging direction to loosen the wire 18, so that there is an advantage that the wire can be prevented from breaking even if it is subjected to vibration or impact from outside during transportation or the like.

【0064】また、上記のような一連のからくり動作を
行わせるに当たって、制御部により、ワイヤ18に供給
する電流量を調整して、その加熱速度を適宜調整するこ
とにより、往復動部材12の移動速度を、たとえば、低
速モード、中速モード、あるいは高速モードに設定する
こともできる。したがって、この往復動部材12の動作
速度あるいはそのストロークに明確な強弱を付けること
ができ、その結果、この動きを観察する者の注意を喚起
させることができる。また、制御電圧のデューティ比を
変化させて、電流量を調整するように構成することも可
能である。
Further, in performing the above-described series of karakuri operations, the control unit adjusts the amount of current supplied to the wire 18 and appropriately adjusts the heating speed thereof, thereby moving the reciprocating member 12. The speed may be set to, for example, a low speed mode, a medium speed mode, or a high speed mode. Therefore, it is possible to add a distinctive strength to the operation speed or the stroke of the reciprocating member 12, and as a result, it is possible to call attention of a person observing the movement. Further, it is also possible to change the duty ratio of the control voltage to adjust the amount of current.

【0065】なお、SMA駆動回路36の構成は、図9
の構成に限定されるものでないことは言うまでもない。
たとえば図10に示すように、定電圧発生回路を抵抗素
子とツェナーダイオードで構成する代わりに、専用の定
電圧IC367に置き換えることも可能である。このよ
うに、専用の定電圧IC367を用いることにより、電
池電圧の変化に対して動きの時間をより一定に保持する
ことができる利点がある。
The configuration of the SMA drive circuit 36 is the same as that shown in FIG.
It is needless to say that the present invention is not limited to this configuration.
For example, as shown in FIG. 10, the constant voltage generating circuit can be replaced with a dedicated constant voltage IC 367 instead of being constituted by a resistance element and a Zener diode. As described above, by using the dedicated constant voltage IC 367, there is an advantage that the movement time can be kept more constant with respect to the change in the battery voltage.

【0066】また、図11に示すように、ワイヤ電圧発
生回路368を、抵抗素子で構成する代わりに、反転入
力端子(−)がトランジスタQ2のエミッタに接続さ
れ、非反転入力端子(+)が接地されたオペアンプOP
1と、オペアンプOP1の反転入力端子(−)と出力端
子間に接続した抵抗素子Rfにより置き換えることも可
能である。このように、オペアンプOP1により電流検
出回路を用いることで、電流検出のための電圧損失を略
零にすることができることから、より低い電圧までワイ
ヤ18の動きを一定に保つことができる利点がある。
As shown in FIG. 11, instead of configuring the wire voltage generating circuit 368 with a resistance element, the inverting input terminal (-) is connected to the emitter of the transistor Q2, and the non-inverting input terminal (+) is connected. Grounded operational amplifier OP
1 and a resistor Rf connected between the inverting input terminal (-) and the output terminal of the operational amplifier OP1. As described above, since the voltage loss for current detection can be made substantially zero by using the current detection circuit by the operational amplifier OP1, there is an advantage that the movement of the wire 18 can be kept constant up to a lower voltage. .

【0067】第2実施形態 図12(a)は本発明に係る駆動装置の第2の実施形態
を示す正面図、図12(b)は本発明に係る駆動装置の
第2の実施形態を示す横断面図、図12(c)は本発明
に係る駆動装置の第2の実施形態を示す底側面図、図1
3(a)は本発明に係る駆動装置の要部を示す図、図1
3(b)は(a)の横側面図、図13(c)は底側面図
である。
Second Embodiment FIG. 12 (a) is a front view showing a second embodiment of the driving device according to the present invention, and FIG. 12 (b) shows a second embodiment of the driving device according to the present invention. FIG. 12 (c) is a bottom side view showing a second embodiment of the driving device according to the present invention, and FIG.
FIG. 3A is a diagram showing a main part of a driving device according to the present invention, and FIG.
3 (b) is a lateral side view of (a), and FIG. 13 (c) is a bottom side view.

【0068】本第2の実施形態の駆動装置は、上述した
第1の実施形態と同様に形状記憶合金からなるワイヤを
用いたものであり、大きく異なる点は、往復動部材を左
右に揺動させる代わりの上下動させるように構成したこ
とにある。以下に図面に関連付けて構成および機能を順
を追って説明する。
The driving device according to the second embodiment uses a wire made of a shape memory alloy as in the first embodiment described above, and differs greatly in that the reciprocating member swings left and right. That is, it is configured to be moved up and down instead of being moved. The configuration and function will be described below in order with reference to the drawings.

【0069】この駆動装置40は、方形状に形成され、
ケース体41の前面には、図12(a)に示すように、
往復動部材42が図中上下に往復動可能に案内する案内
窓43が形成されている。また、ケース体41の背面側
には、図12(b)に示すように、ワイヤ破断防止手段
としての破断防止レバーの操作スイッチ44が設けられ
ている。
The driving device 40 is formed in a square shape.
On the front surface of the case body 41, as shown in FIG.
A guide window 43 is formed to guide the reciprocating member 42 so as to reciprocate up and down in the figure. On the back side of the case body 41, as shown in FIG. 12B, an operation switch 44 of a break prevention lever as wire break prevention means is provided.

【0070】そして、ケース体41内には、図13
(a)〜(c)に示すように、両端がケース体41の背
面側の中央部よりやや下部に上下の所定の範囲にわたっ
て案内する案内部45A,45Bに配置され、中央部に
往復動部材42が形成された揺動(移動)部材46と、
揺動部材46を一方向(図13中の下方向)に付勢する
弾性体としての引っ張りばね47と、加熱変形により引
っ張りばね47の付勢力に抗して揺動部材46を一方向
と反対の方向(図13中の上方向)に揺動させるように
付勢する形状記憶合金からなるワイヤ48と、このワイ
ヤ48の周囲温度を検出する温度検出手段としての温度
センサ49等が設けられている。
Then, in the case body 41, FIG.
As shown in (a) to (c), both ends are disposed on guide portions 45A and 45B for guiding a predetermined range up and down slightly below the central portion on the back side of the case body 41, and a reciprocating member is provided at the central portion. A swinging (moving) member 46 formed with 42;
A tension spring 47 as an elastic body that urges the swing member 46 in one direction (downward in FIG. 13), and opposes the swing member 46 in one direction against the urging force of the tension spring 47 due to heat deformation. 13, a wire 48 made of a shape memory alloy that urges the wire 48 to swing in the direction (upward in FIG. 13), and a temperature sensor 49 as temperature detecting means for detecting the ambient temperature of the wire 48 are provided. I have.

【0071】引っ張りばね47は、図13(a)に示す
ように、揺動部材46の略中央に突設された係止ピン5
0とケース体41の背面側の下部に突設された係止ピン
51とに係止されて、所定の初期張力となるように張設
されている。
As shown in FIG. 13 (a), the tension spring 47 is provided with a locking pin 5 protruding substantially at the center of the swinging member 46.
0 and a locking pin 51 protruding from the lower portion on the back side of the case body 41, and is stretched to have a predetermined initial tension.

【0072】また、形状記憶合金製のワイヤ48は、そ
の一端部が、揺動部材46の中央よりも上方のケース体
41内に突設された係止ピン52に係止され、その途中
が回動自在に設けられたプーリ53に巻回され、その他
端部が揺動部材46の係止ピン50に係止されて、所定
の初期張力となるように張設されている。そして、この
ワイヤ48の両端部には、電源からの配線(不図示)が
それぞれ接続されて、このワイヤ48に制御部60から
所望の電流を流して、ワイヤ48そのものを変態点温度
付近まで通電加熱することができるようになっている。
Further, one end of the wire 48 made of a shape memory alloy is locked by a locking pin 52 projecting into the case body 41 above the center of the swinging member 46, and the wire 48 is formed in the middle. It is wound around a rotatably provided pulley 53, and the other end is locked by a locking pin 50 of the swinging member 46, and is stretched to have a predetermined initial tension. Wiring (not shown) from a power supply is connected to both ends of the wire 48, and a desired current flows from the control unit 60 to the wire 48, and the wire 48 itself is energized to near the transformation point temperature. It can be heated.

【0073】したがって、休止状態においては、引っ張
りばね47の付勢力とワイヤ48の付勢力とが釣り合っ
た状態、すなわち、図13(a)において、揺動部材4
6が下方に揺動して往復動部材42は下側に移動し、図
12(a)に示すように、案内窓43の下側端に当接し
た状態にある。この休止状態からワイヤ48が変態点温
度付近まで加熱されて収縮し始めると、引っ張りばね4
7の付勢力に抗して揺動部材46が上方向に揺動して往
復動部材42は上側に移動し、案内窓43の上側端に当
接する。その後、ワイヤ48の加熱が解除されると、ワ
イヤ48は再び伸長して、揺動部材46は引っ張りばね
47の付勢力により下方向に揺動して往復動部材42は
下側に移動し、再び休止状態に復帰する。
Therefore, in the rest state, the urging force of the tension spring 47 and the urging force of the wire 48 are balanced, that is, in FIG.
6 swings downward, and the reciprocating member 42 moves downward, and is in contact with the lower end of the guide window 43 as shown in FIG. When the wire 48 is heated from the rest state to near the transformation point temperature and starts to contract, the tension spring 4
The swinging member 46 swings upward against the urging force of 7, and the reciprocating member 42 moves upward, and contacts the upper end of the guide window 43. Thereafter, when the heating of the wire 48 is released, the wire 48 extends again, the swing member 46 swings downward by the urging force of the tension spring 47, and the reciprocating member 42 moves downward, It returns to the hibernation state again.

【0074】また、揺動部材46の一端側の案内部45
Bの上側に隣接して検出部が案内部45Bに連通するた
とえばフォトインタラプタからなる検出器54が設けら
れている。この検出器54は、往復動部材42がワイヤ
48の付勢力により所定位置、具体的は案内窓43の上
側端近傍に達したことを、揺動部材46の一端側がセン
サ部を横切ることで検出し、その検出信号を制御部60
に送出する。
Further, the guide portion 45 at one end of the swing member 46 is provided.
Adjacent to the upper side of B, there is provided a detector 54 composed of, for example, a photo interrupter, the detector communicating with the guide 45B. The detector 54 detects that the reciprocating member 42 has reached a predetermined position by the urging force of the wire 48, specifically, the vicinity of the upper end of the guide window 43, when one end of the swing member 46 crosses the sensor section. And outputs the detection signal to the control unit 60.
To send to.

【0075】また、駆動装置40は、上記構成に加え
て、ワイヤ48の加熱動作を制御する制御手段としての
制御部60を備えている。制御部60は、たとえばスタ
ート信号を受けて作動し、ワイヤ48を加熱変形させる
ための電流を供給する電源部を有し、温度センサ49の
検出温度に応じてワイヤ48に供給する電流値を調整す
る。具体的には、制御部60は、温度センサ49による
検出温度があらかじめ設定した基準温度Tref (たとえ
ば常温、20度C)より高い場合には、ワイヤに供給す
る電流値を基準温度Tref に対応して設定した基準電流
値Iref より低くなるように調整し、検出温度が基準温
度Tref より低い場合には、供給電流値を基準電流値I
ref より高くなるように調整する。
The drive unit 40 includes a control unit 60 as control means for controlling the heating operation of the wire 48 in addition to the above-described configuration. The control unit 60 has a power supply unit that operates, for example, upon receiving a start signal and supplies a current for heating and deforming the wire 48, and adjusts a current value supplied to the wire 48 according to the temperature detected by the temperature sensor 49. I do. Specifically, when the temperature detected by the temperature sensor 49 is higher than a preset reference temperature Tref (for example, normal temperature, 20 ° C.), the control unit 60 adjusts the current value supplied to the wire to the reference temperature Tref. Is adjusted so as to be lower than the set reference current value Iref, and when the detected temperature is lower than the reference temperature Tref, the supply current value is adjusted to the reference current value Iref.
Adjust to be higher than ref.

【0076】また、制御部60は、往復動部材42がワ
イヤ48の付勢力により所定位置、具体的には案内窓4
3の上側端近傍に達したことを示す検出器54による検
出信号を受けると、ワイヤ48への電流の供給を停止す
る。さらにまた、制御部60は、ワイヤ48への電流の
供給を停止させた後、温度センサ49で検出された温度
に応じた時間後にワイヤ48への電流の供給を再開始す
る。この検出温度に応じた時間の設定は、温度が高い程
長く、温度が低い程短く設定される。
Further, the control unit 60 controls the reciprocating member 42 to move the reciprocating member 42 to a predetermined position, specifically, the guide window 4
Upon receiving a detection signal from the detector 54 indicating that it has reached the vicinity of the upper end of No. 3, the supply of current to the wire 48 is stopped. Furthermore, after stopping the supply of the current to the wire 48, the control unit 60 restarts the supply of the current to the wire 48 after a time corresponding to the temperature detected by the temperature sensor 49. The setting of the time according to the detected temperature is set longer as the temperature is higher and shorter as the temperature is lower.

【0077】具体的には、検出器54が、ワイヤ48の
加熱変形により、往復動部材42が図13(a)中の上
側端直前に達したとき、そのことを検出して検出信号を
出力し、制御部60は、この検出信号に基づいて、電源
部からの電流の供給路を電気的に遮断して、ワイヤ48
の加熱を停止する。その後、加熱停止によりワイヤ48
が伸長し、引っ張りばね47の付勢力が作用して、往復
動部材12が図13(a)中の下側端に達した後に、タ
イマー等の作動により、制御部60が電流の供給路を電
気的に接続してワイヤ48の加熱を開始する。また、制
御部60は、このワイヤ48への電流の供給を停止と再
開始を設定回数nだけ繰り返し、その後、ストップ信号
を電流源に入力させて、電流源を停止状態とする。
More specifically, when the reciprocating member 42 reaches just before the upper end in FIG. 13A due to the heating deformation of the wire 48, the detector 54 detects that fact and outputs a detection signal. Then, based on the detection signal, the control unit 60 electrically cuts off the current supply path from the power supply unit, and
Stop heating. After that, by stopping the heating, the wire 48
After the reciprocating member 12 reaches the lower end in FIG. 13A by the urging force of the tension spring 47 and the biasing force of the tension spring 47, the control unit 60 operates the current supply path by the operation of the timer or the like. Electrical connection is made to start heating the wire 48. Further, the control unit 60 repeats stopping and restarting the supply of the current to the wire 48 by a set number n, and thereafter inputting a stop signal to the current source to bring the current source into a stopped state.

【0078】なお、制御部60は、図7と同様に構成す
ることが可能であり、ここではその詳細な説明は省略す
る。
The control section 60 can be configured in the same manner as in FIG. 7, and a detailed description thereof is omitted here.

【0079】また、揺動部材46の僅かに下方の近傍領
域には、操作スイッチ44に連動する破断防止レバー5
5が設けられている。通常の使用時には、操作スイッチ
44はオフ状態に設定され、これにより、破断防止レバ
ー55は、図13(a)に示すように、揺動部材46と
非接触状態に保持される。これに対して、非使用時、た
とえば輸送時等に形状記憶合金からなるワイヤ48に外
部からの振動、衝撃が加わり、破断するおそれがある場
合等には、操作スイッチ34がオン状態に設定される。
これにより、破断防止レバー55は、揺動部材46を弾
性体としての引っ張りバネ47の付勢方向と逆方向に押
圧する。これにより、ワイヤに弛みが生じ、輸送時等に
外部から振動や衝撃を受けても、ワイヤが破断すること
が防止される。
Further, a break prevention lever 5 interlocked with the operation switch 44 is provided in an area slightly below the swing member 46.
5 are provided. During normal use, the operation switch 44 is set to the off state, whereby the break prevention lever 55 is held in a non-contact state with the swing member 46 as shown in FIG. On the other hand, when not in use, for example, during transportation or the like, when external vibration or impact is applied to the wire 48 made of the shape memory alloy and there is a possibility of breaking, the operation switch 34 is set to the ON state. You.
Thus, the break prevention lever 55 presses the swing member 46 in a direction opposite to the biasing direction of the tension spring 47 as an elastic body. As a result, the wire is slackened, and the wire is prevented from breaking even if it is subjected to vibration or impact from the outside during transportation or the like.

【0080】次に、上記構成による動作を説明する。ま
ず、操作スイッチ44はオフ状態に設定される。これに
より、破断防止レバー55が揺動部材46と非接触状態
に保持される。揺動部材46は、図13(a)に示すよ
うに、初期位置にあり、その中央部に形成された往復動
部材42が案内窓43の下側端に当接した状態(休止状
態)にある。
Next, the operation of the above configuration will be described. First, the operation switch 44 is set to the off state. As a result, the break prevention lever 55 is held in a non-contact state with the swing member 46. As shown in FIG. 13A, the swinging member 46 is in the initial position, and the reciprocating member 42 formed at the center thereof comes into contact with the lower end of the guide window 43 (resting state). is there.

【0081】この状態からスイッチ(不図示)等が入れ
られて(ON)、所定のスタート信号が制御部60に入
力されると、制御部60からワイヤ(SMA)48に対
して検出温度に応じた値の電流が供給される。電流の供
給に伴い、ワイヤ48が変態点温度付近まで加熱され、
ワイヤ48は収縮変形を始め、引っ張りばね47の付勢
力に抗して揺動部材46を図13(a)中の上下方向に
揺動させ、この揺動部材46に連動して往復動部材42
が上側に移動する。
In this state, when a switch (not shown) or the like is turned on (ON) and a predetermined start signal is input to the control unit 60, the control unit 60 sends a wire (SMA) 48 according to the detected temperature. Is supplied. With the supply of current, the wire 48 is heated to near the transformation point temperature,
The wire 48 starts contracting and deforming, and swings the swinging member 46 in the vertical direction in FIG. 13A against the urging force of the tension spring 47, and the reciprocating member 42 interlocks with the swinging member 46.
Moves upward.

【0082】その後、往復動部材42が案内窓43の上
側端直前の所定位置に達したときに、検出器54でその
ことが検出されて検出信号が、制御部60に出力され
る。検出信号を受けた制御部60では、ワイヤ48に対
する電流の供給が停止され、ワイヤ48の通電加熱が停
止される。
Thereafter, when the reciprocating member 42 reaches a predetermined position immediately before the upper end of the guide window 43, this is detected by the detector 54, and a detection signal is output to the controller 60. In the control unit 60 that has received the detection signal, the supply of the current to the wire 48 is stopped, and the energization and heating of the wire 48 is stopped.

【0083】この通電加熱の停止により、ワイヤ48の
温度が低下すると、ワイヤ48は元の長さになるよう伸
長し始める。このワイヤ48の復帰動作に伴って、引っ
張りばね47の付勢力が作用し、揺動部材46が図13
(a)中の下方向に揺動し、この揺動部材46に連動し
て往復動部材42が下側に移動する。
When the temperature of the wire 48 is reduced by stopping the heating, the wire 48 starts to elongate to its original length. With the returning operation of the wire 48, the urging force of the tension spring 47 acts, and the swing member 46
(A) It swings downward in the middle, and the reciprocating member 42 moves downward in conjunction with the swing member 46.

【0084】そして、タイマ等で温度センサ49の検出
温度に応じて設定された所定の時間経過後、すなわち、
往復動部材42が案内窓43の下側端に当接した後に、
再トリガ信号が生成されて、ワイヤ(SMA)48に対
して検出温度に応じた値の電流が供給される。
After a lapse of a predetermined time set by a timer or the like in accordance with the temperature detected by the temperature sensor 49, ie,
After the reciprocating member 42 contacts the lower end of the guide window 43,
A retrigger signal is generated, and a current having a value corresponding to the detected temperature is supplied to the wire (SMA) 48.

【0085】この通電加熱の再開始により、ワイヤ48
は再び収縮変形して揺動部材46を上方向に揺動させ、
この揺動部材46に連動して往復動部材42が上側に向
かって移動し、検出器54の作動により通電加熱が解除
されて、再びワイヤ48が伸長し始め、引っ張りばね4
7が、揺動部材46を下方向に揺動させ、この揺動部材
46に連動して往復動部材42が下側に向かって移動す
る。
By restarting the energization heating, the wire 48
Is contracted and deformed again to swing the swinging member 46 upward,
The reciprocating member 42 moves upward in conjunction with the swing member 46, and the heating is released by the operation of the detector 54, the wire 48 starts to extend again, and the tension spring 4
The swing member 46 swings downward, and the reciprocating member 42 moves downward in conjunction with the swing member 46.

【0086】以上の動作がn回繰り返し行われると、制
御部60の電源部が停止状態に保持され、上記の一連の
からくり動作が停止して、揺動部材16及び往復動部材
12は休止状態に復帰する。
When the above operation is repeated n times, the power supply unit of the control unit 60 is held in a stopped state, the above-mentioned series of karakuri operations are stopped, and the swinging member 16 and the reciprocating member 12 are in the rest state. Return to.

【0087】以上のように、本第2の実施形態によれ
ば、上述した第1の実施形態と同様の効果、すなわち従
来のようなDCモータ、減速歯車列等を用いるものに比
べて、装置の簡略化、小型化、軽量化、薄型化等を行な
うことができ、たとえば薄型時計等にこの駆動装置を搭
載することも可能となり、また、周囲温度変化によるワ
イヤ(SMA)48の特性変化に対応でき、精度の高い
制御を行うことができる。また、戻り位置に特別な検出
器を用いることがなく、戻り時間を精度高く設定でき
る。また、動作時以外は不必要な消費電流を抑えること
ができ、たとえば電池駆動の装置の場合、電池寿命を延
ばすことができる利点がある。
As described above, according to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above, that is, as compared with the conventional apparatus using a DC motor, a reduction gear train, etc. Can be simplified, reduced in size, reduced in weight, reduced in thickness, etc., for example, this drive device can be mounted on a thin watch or the like, and the characteristics of the wire (SMA) 48 due to changes in ambient temperature can be reduced. Corresponding and highly accurate control can be performed. Further, the return time can be set with high accuracy without using a special detector at the return position. Unnecessary current consumption can be suppressed except during operation. For example, in the case of a battery-driven device, there is an advantage that battery life can be extended.

【0088】また、輸送時等の非使用時には、操作スイ
ッチ44をオン状態に設定することにより、破断防止レ
バー55により揺動部材46を弾性体としての引っ張り
バネ47の付勢方向と逆方向に押圧して、ワイヤ48を
弛ませるようにしたので、輸送時等に外部から振動や衝
撃を受けても、ワイヤが破断することを防止できる利点
がある。
Further, when not in use during transportation or the like, by setting the operation switch 44 to the ON state, the rocking member 46 is moved in the direction opposite to the biasing direction of the tension spring 47 as an elastic body by the break prevention lever 55. Because the wire 48 is pressed to loosen the wire 48, there is an advantage that the wire can be prevented from breaking even if it is subjected to vibration or impact from outside during transportation or the like.

【0089】第3実施形態 図14ないし図19は、本発明に係るからくり装置の一
実施形態を示すものであり、図14はその正面図、図1
5はその要部の背面図、図16はその平面図(上面
図)、図17はその右側面図、図18は図14に対して
丸太の断面を示すように形成された丸太部材を加えた正
面図、図19は破断防止用操作スイッチを含む背面図で
ある。
Third Embodiment FIGS. 14 to 19 show an embodiment of a mechanism according to the present invention. FIG. 14 is a front view thereof, and FIG.
5 is a rear view of the main part, FIG. 16 is a plan view (top view) thereof, FIG. 17 is a right side view thereof, and FIG. 18 is obtained by adding a log member formed to show a cross section of the log in FIG. FIG. 19 is a rear view including a break prevention operation switch.

【0090】この実施形態に係るからくり装置100
は、基台110に相対向して配置されかつその少なくと
も一部が可動な第1の可動体としての第1人形体120
及び第2の可動体としての第2人形体130と、この第
1人形体120の可動部である第1アーム121と第2
人形体130の可動部である第2アーム131とに連結
(ヒンジ結合)された往復動部材140と、基台110
に一端部151が揺動可能に連結され他端部152が往
復動部材140に連結された揺動部材150とを、その
基本構成として備えている。
The mechanism 100 according to this embodiment
Is a first doll body 120 as a first movable body which is arranged to face the base 110 and at least a part of which is movable.
And a second doll body 130 as a second movable body, a first arm 121 which is a movable portion of the first doll body 120, and a second doll body 130.
A reciprocating member 140 connected (hinge-coupled) to a second arm 131 which is a movable portion of the doll body 130;
And a swing member 150 whose one end 151 is swingably connected and the other end 152 is connected to a reciprocating member 140.

【0091】さらにからくり装置100は、揺動部材1
50を一方向(図15中の反時計回り)に揺動させるよ
うに付勢する弾性体としての引っ張りばね160と、加
熱変形により引っ張りばね160の付勢力に抗して揺動
部材150を一方向と反対の方向(図15中の時計回
り)に揺動させるように付勢する形状記憶合金からなる
ワイヤ170と、このワイヤ170の周囲温度を検出す
る温度検出手段としての温度センサ200を有してい
る。
The mechanism 100 further includes a swing member 1
A tension spring 160 as an elastic body that urges the oscillating member 50 to swing in one direction (counterclockwise in FIG. 15), and the oscillating member 150 against the urging force of the tension spring 160 due to heat deformation. A wire 170 made of a shape memory alloy that urges to swing in a direction opposite to the direction (clockwise in FIG. 15), and a temperature sensor 200 as temperature detecting means for detecting an ambient temperature of the wire 170 are provided. are doing.

【0092】また、このからくり装置100は、上記構
成に加えて、ワイヤ170の加熱動作を制御する制御手
段としての制御部310を備えている。この制御部31
0は、ワイヤ170に流される電流量を可変的に調整す
る電流量調整部としての機能も備えている。
The mechanism 100 also includes a control unit 310 as control means for controlling the heating operation of the wire 170, in addition to the above-described configuration. This control unit 31
0 also has a function as a current amount adjustment unit that variably adjusts the amount of current flowing through the wire 170.

【0093】ここで、第1人形体120は、図14に示
すように、その輪郭が頭部120aと胴体部120bと
をなすように形成されており、胴体部120bの下端部
が基台110に固定され、胴体部120bの上方領域に
おいて、可動部である第1アーム121がピン122に
より揺動自在に連結されている。また、第2人形体13
0も、同様に図14に示すように、その輪郭が頭部13
0aと胴体部130bとをなすように形成されており、
胴体部130bの下端部が基台110に固定され、胴体
部130bの上方領域において、可動部である第2アー
ム131がピン132により揺動自在に連結されてい
る。
As shown in FIG. 14, the outline of the first doll body 120 is formed so as to form a head part 120a and a body part 120b, and the lower end of the body part 120b is attached to the base 110. The first arm 121, which is a movable portion, is swingably connected by a pin 122 in a region above the body portion 120b. Also, the second doll body 13
0 also has a head 13 as shown in FIG.
0a and the body 130b.
A lower end of the body 130b is fixed to the base 110, and a second arm 131, which is a movable part, is swingably connected to the base 130b by a pin 132 in a region above the body 130b.

【0094】往復動部材140は、図14および図15
に示すように、下側に鋸の歯143を持つ鋸状に形成さ
れて、第1人形体120と第2人形体130との間にお
いて略水平方向に伸長するように配置されており、その
一端部141が、ピン123を介して第1アーム121
の第1前腕部121aに連結(ヒンジ結合)され、ま
た、その他端部142が、ピン133を介して第2アー
ム131の第2前腕部131aに連結(ヒンジ結合)さ
れている。
The reciprocating member 140 is shown in FIGS.
As shown in the figure, the first doll body 120 and the second doll body 130 are arranged so as to extend in a substantially horizontal direction between the first doll body 120 and the second doll body 130, and are formed in a saw-like shape having saw teeth 143 on the lower side. One end 141 is connected to the first arm 121 via the pin 123.
The other end 142 is connected (hinge-coupled) to the second forearm 131a of the second arm 131 via a pin 133.

【0095】揺動部材150は、図14ないし図17に
示すように、第1人形体120と第2人形体130との
略中間の領域において略垂直方向に伸長するようにして
往復動部材140の後方に配置されており、その一端部
(下端部)151が支持軸153を介して基台110に
揺動可能に連結され、また、その他端部(上端部)15
2がピン154を介して往復動部材140の略中央部に
連結(ヒンジ結合)されている。
As shown in FIGS. 14 to 17, the swing member 150 extends substantially vertically in a substantially intermediate region between the first doll body 120 and the second doll body 130 so as to extend in the vertical direction. , One end (lower end) 151 is swingably connected to the base 110 via a support shaft 153, and the other end (upper end) 15.
2 is connected (hinge-coupled) to a substantially central portion of the reciprocating member 140 via a pin 154.

【0096】また、図14ないし図17に示すように、
第1人形体120と第2人形体130との略中間の領域
でかつ揺動部材150の後方において、垂直方向に伸長
するようにしてガイド部材180が配置されている。こ
のガイド部材180は、略T字形状をなすように形成さ
れており、その一端部(下端部)181が基台110に
固定されている。また、その他端部(上端部)182に
は、略水平方向に長尺な案内溝182aが形成されてお
り、この案内溝182aには、往復動部材140の背面
から突出しかつ所定の間隔をおいて水平方向に配列して
設けられた2つの係合ピン144、145が遊嵌されて
いる。
As shown in FIGS. 14 to 17,
A guide member 180 is disposed in a substantially intermediate region between the first doll body 120 and the second doll body 130 and behind the swing member 150 so as to extend in the vertical direction. The guide member 180 is formed to have a substantially T-shape, and one end (lower end) 181 thereof is fixed to the base 110. The other end (upper end) 182 is formed with a guide groove 182a which is elongated in a substantially horizontal direction. The guide groove 182a projects from the back surface of the reciprocating member 140 and has a predetermined space. And two engaging pins 144 and 145 arranged in a horizontal direction are loosely fitted.

【0097】したがって、図15中において、揺動部材
150が時計回りに揺動して往復動部材140が右側に
向けて移動すると、ピン145が案内溝182aの右側
端に接触(当接)してその移動が規制され、一方、揺動
部材150が反時計回りに揺動して往復動部材140が
左側に向けて移動すると、ピン144が案内溝182a
の左側端に接触(当接)してその移動が規制されるよう
になっている。すなわち、このガイド部材180によ
り、往復動部材140の移動範囲が所定の範囲に規制さ
れ、また、その移動方向が略水平方向となるように案内
される。
Therefore, in FIG. 15, when the swinging member 150 swings clockwise and the reciprocating member 140 moves rightward, the pin 145 contacts (contacts) the right end of the guide groove 182a. When the swing member 150 swings counterclockwise and the reciprocating member 140 moves to the left, the pin 144 is moved to the guide groove 182a.
The contact (abutment) with the left end of the is restricted. That is, the guide member 180 restricts the range of movement of the reciprocating member 140 to a predetermined range, and guides the reciprocating member 140 so that the direction of movement is substantially horizontal.

【0098】駆動手段の一部を構成する引っ張りばね1
60は、図15に示すように、揺動部材150の中央よ
りも僅かに下方の領域に突設された係止ピン161と基
台110に突設された係止ピン162とに係止されて、
所定の初期張力となるように張設されている。また、駆
動手段の一部を構成する形状記憶合金製のワイヤ170
は、その一端部171が、揺動部材150の中央よりも
僅かに上方の領域に突設された係止ピン173に係止さ
れ、その途中が揺動部材150の揺動支点すなわち支持
軸153に回動自在に設けられたプーリ174及び第2
人形体130の下方領域に突設された支持軸175に回
動自在に設けられたプーリ176に巻回され、その他端
部172が、第2人形体130の略中央の領域に突設さ
れた係止ピン177に係止されて、所定の初期張力とな
るように張設されている。そして、このワイヤ170の
両端部171、172には、電源からの配線(不図示)
がそれぞれ接続されて、このワイヤ170に制御部31
0により所望の電流を流して、ワイヤ170そのものを
変態点温度付近まで通電加熱することができるようにな
っている。
Tension spring 1 constituting a part of driving means
As shown in FIG. 15, 60 is locked by a locking pin 161 protruding from a region slightly below the center of the swinging member 150 and a locking pin 162 protruding from the base 110. hand,
It is stretched so as to have a predetermined initial tension. Further, a wire 170 made of a shape memory alloy constituting a part of the driving means
One end 171 is locked by a locking pin 173 protruding from a region slightly above the center of the swinging member 150, and a halfway point of the swinging fulcrum of the swinging member 150, that is, the support shaft 153. The pulley 174 and the second
It is wound around a pulley 176 rotatably provided on a support shaft 175 protruding below the doll body 130, and the other end 172 is protrudingly provided in a substantially central area of the second doll body 130. It is locked by a locking pin 177 and is stretched to have a predetermined initial tension. Wiring (not shown) from a power source is provided at both ends 171 and 172 of the wire 170.
Are connected to each other, and the control unit 31 is connected to the wire 170.
A value of 0 allows a desired current to flow, and the wire 170 itself can be energized and heated to near the transformation point temperature.

【0099】したがって、休止状態においては、引っ張
りばね160の付勢力とワイヤ170の付勢力とが釣り
合った状態、すなわち、図15において、揺動部材15
0が反時計回りに揺動して往復動部材140は左側に移
動し、その係合ピン144が案内溝182aの左側端に
当接した状態にある。この休止状態からワイヤ170が
変態点温度付近まで加熱されて収縮し始めると、引っ張
りばね160の付勢力に抗して揺動部材150が時計回
りに揺動して往復動部材140は右側に移動し、係合ピ
ン145が案内溝182aの右側端に当接する。その
後、ワイヤ170の加熱が解除されると、ワイヤ170
は再び伸長して、揺動部材150は引っ張りばね160
の付勢力により反時計回りに揺動して往復動部材140
は左側に移動し、再び休止状態に復帰する。
Therefore, in the rest state, the urging force of the tension spring 160 and the urging force of the wire 170 are balanced, that is, in FIG.
0 swings counterclockwise to move the reciprocating member 140 to the left, and the engagement pin 144 is in contact with the left end of the guide groove 182a. When the wire 170 is heated to around the transformation point temperature and starts to contract from this rest state, the swing member 150 swings clockwise against the urging force of the extension spring 160, and the reciprocating member 140 moves to the right. Then, the engagement pin 145 contacts the right end of the guide groove 182a. Thereafter, when the heating of the wire 170 is released, the wire 170
Is extended again, and the swing member 150 is extended by the tension spring 160.
Swings counterclockwise by the urging force of
Moves to the left and returns to sleep again.

【0100】上記ガイド部材180の上端部182の一
側部には、図15に示すように、検出器190が設けら
れている。この検出器190は、往復動部材140がワ
イヤ170の付勢力により所定位置に達したことを検出
し、その検出信号を制御部310に送出する。この検出
器190としては、光センサ(光透過型センサあるいは
光反射型センサ)、磁気検出センサ、機械的接触型セン
サ等種々のものを適用することができる。
On one side of the upper end 182 of the guide member 180, a detector 190 is provided as shown in FIG. The detector 190 detects that the reciprocating member 140 has reached a predetermined position by the urging force of the wire 170, and sends a detection signal to the control unit 310. As the detector 190, various types such as an optical sensor (a light transmission sensor or a light reflection sensor), a magnetic detection sensor, and a mechanical contact sensor can be applied.

【0101】制御部310は、上述した第1の実施形態
の制御部30と同様の機能を有している。具体的には、
制御部310は、たとえばスタート信号を受けて作動
し、ワイヤ170を加熱変形させるための電流を供給す
る電源部を有し、温度センサ200の検出温度に応じて
ワイヤ170に供給する電流値を調整する。具体的に
は、制御部310は、温度センサ200による検出温度
があらかじめ設定した基準温度Tref (たとえば常温、
20度C)より高い場合には、ワイヤに供給する電流値
を基準温度Tref に対応して設定した基準電流値Iref
より低くなるように調整し、検出温度が基準温度Tref
より低い場合には、供給電流値を基準電流値Iref より
高くなるように調整する。
The control section 310 has the same function as the control section 30 of the first embodiment described above. In particular,
The control unit 310 operates, for example, upon receiving a start signal, has a power supply unit for supplying a current for heating and deforming the wire 170, and adjusts a current value supplied to the wire 170 according to the temperature detected by the temperature sensor 200. I do. Specifically, the control unit 310 determines that the temperature detected by the temperature sensor 200 is a preset reference temperature Tref (for example, normal temperature,
If the temperature is higher than 20 degrees C), the current value supplied to the wire is set to the reference current value Iref set corresponding to the reference temperature Tref.
It is adjusted so that it becomes lower and the detected temperature becomes the reference temperature Tref.
If it is lower, the supply current value is adjusted to be higher than the reference current value Iref.

【0102】また、制御部310は、往復動部材140
がワイヤ170の付勢力により所定位置に達したことを
示す検出器190による検出信号を受けると、ワイヤ1
70への電流の供給を停止する。さらにまた、制御部3
10は、ワイヤ170への電流の供給を停止させた後、
温度センサ200で検出された温度に応じた時間後にワ
イヤ170への電流の供給を再開始する。この検出温度
に応じた時間の設定は、温度が高い程長く、温度が低い
程短く設定される。
Further, the control unit 310 includes a reciprocating member 140.
Receives a detection signal from the detector 190 indicating that it has reached a predetermined position by the urging force of the wire 170,
The supply of current to 70 is stopped. Furthermore, the control unit 3
After stopping the supply of current to the wire 170,
After a time corresponding to the temperature detected by the temperature sensor 200, the supply of the current to the wire 170 is restarted. The setting of the time according to the detected temperature is set longer as the temperature is higher and shorter as the temperature is lower.

【0103】具体的には、検出器190が、ワイヤ17
0の加熱変形により、往復動部材140が図15中の右
側端直前に達したとき、すなわち、係合ピン145が案
内溝182aの右側端に接触(当接)する直前の所定位
置に達したときに、そのことを検出して信号を出力し、
この検出信号に基づいて、制御部310が電源からの電
流の供給を遮断して、ワイヤ170の加熱を停止する。
その後、加熱停止によりワイヤ170が伸長し、引っ張
りばね160の付勢力が作用して、往復動部材140が
図15中の左側端に達した後、すなわち、係合ピン14
4が案内溝182aの左側端に接触(当接)して停止し
た後に、タイマー等の作動により、制御部が自動的に作
動して電源に制御信号を送り、ワイヤ170の加熱を開
始する。制御部310は、このワイヤ170への電流の
供給を停止と再開始を設定回数nだけ繰り返し、その
後、ストップ信号を電流源に入力させて、電流源を停止
状態とする。
Specifically, the detector 190 is connected to the wire 17
When the reciprocating member 140 reaches just before the right end in FIG. 15 due to the heating deformation of 0, that is, reaches a predetermined position immediately before the engaging pin 145 contacts (contacts) the right end of the guide groove 182a. Sometimes it detects that and outputs a signal,
Based on this detection signal, control section 310 cuts off the supply of current from the power supply and stops heating of wire 170.
Thereafter, when the heating is stopped, the wire 170 is extended, and the urging force of the tension spring 160 acts, so that the reciprocating member 140 reaches the left end in FIG.
After the 4 contacts (abuts) the left end of the guide groove 182a and stops, the control unit automatically operates by a timer or the like and sends a control signal to the power supply to start heating the wire 170. The control unit 310 repeats the stop and restart of the supply of the current to the wire 170 by the set number n, and then inputs a stop signal to the current source to put the current source into a stopped state.

【0104】なお、制御部310は、図7と同様に構成
することが可能であり、ここではその詳細な説明は省略
する。
The control section 310 can be configured in the same manner as in FIG. 7, and a detailed description thereof is omitted here.

【0105】また、本実施形態に係るからくり装置10
0では、図14に示すように、上述した第1および第2
の実施形態と同様に、背面側ケース体201にワイヤ破
断防止手段としての破断防止レバーの操作スイッチ20
2が設けられている。そして、図16に示すように、揺
動部材150の中央よりも僅かに左側近傍領域には、操
作スイッチ202に連動する破断防止レバー203が設
けられている。通常の使用時には、操作スイッチ202
はオフ状態に設定され、これにより、破断防止レバー2
03は、図15に示すように、揺動部材150と非接触
状態に保持される。これに対して、非使用時、たとえば
たとえば輸送時等に形状記憶合金からなるワイヤ170
に外部からの振動、衝撃が加わり、破断するおそれがあ
る場合等には、操作スイッチ202がオン状態に設定さ
れる。これにより、破断防止レバー203は、図示しな
いが揺動部材150を弾性体としての引っ張りバネ16
0の付勢方向と逆方向に押圧する。これにより、ワイヤ
に弛みが生じ、輸送時等に外部から振動や衝撃を受けて
も、ワイヤが破断することが防止される。
The mechanism 10 according to the present embodiment is used.
0, as shown in FIG.
In the same manner as in the first embodiment, the operation switch 20 of the break prevention lever
2 are provided. As shown in FIG. 16, a break prevention lever 203 interlocked with the operation switch 202 is provided in a region slightly near the left side of the center of the swing member 150. During normal use, the operation switch 202
Is set to the off state, whereby the break prevention lever 2
03 is held in a non-contact state with the swinging member 150 as shown in FIG. In contrast, when not in use, for example, during transportation, the wire 170 made of a shape memory alloy is used.
The operation switch 202 is set to the ON state in a case where an external vibration or impact is applied to the device and there is a possibility that the device will be broken. As a result, the break prevention lever 203 is connected to the tension spring 16 using the swing member 150 as an elastic body (not shown).
It is pressed in the direction opposite to the urging direction of zero. As a result, the wire is slackened, and the wire is prevented from breaking even if it is subjected to vibration or impact from the outside during transportation or the like.

【0106】次に、本実施形態に係るからくり装置の動
作について説明する。まず、操作スイッチ202はオフ
状態に設定される。これにより、破断防止レバー203
が揺動部材150と非接触状態に保持される。そして、
揺動部材150が反時計回りに揺動して往復動部材14
0が左側端すなわち1係合ピン144が案内溝182a
の左側端に当接した状態(休止状態)から、スイッチ
(不図示)等が入れられて(ON)、所定のスタート信
号が制御部310に入力されると、制御部310により
温度センサ200の検出温度に応じた値の電流がワイヤ
170に供給される。そして、ワイヤ170が変態点温
度付近まで加熱されると、ワイヤ170は収縮変形を始
め、引っ張りばね160の付勢力に抗して揺動部材15
0を図15中の時計回りに揺動させ、この揺動部材15
0に連動して往復動部材140が右側に移動する。
Next, the operation of the mechanism according to this embodiment will be described. First, the operation switch 202 is set to the off state. Thereby, the break prevention lever 203
Are held in a non-contact state with the swinging member 150. And
The swing member 150 swings counterclockwise to move the reciprocating member 14
0 is the left end, that is, 1 engagement pin 144 is the guide groove 182a.
When a switch (not shown) or the like is turned on (ON) from a state in which it is in contact with the left end (pause state), and a predetermined start signal is input to the control unit 310, the control unit 310 A current having a value corresponding to the detected temperature is supplied to the wire 170. When the wire 170 is heated to around the transformation point temperature, the wire 170 starts contracting and deforming, and the swing member 15 resists the urging force of the tension spring 160.
0 is swung clockwise in FIG.
The reciprocating member 140 moves rightward in conjunction with 0.

【0107】その後、往復動部材140が図15中の右
側端直前(係合ピン145が案内溝182aの右側端に
当接する直前)の所定位置に達したときに、検出器19
0がそのことを検出して信号を出力し、この検出信号に
基づいて、制御部310がワイヤ170への電流の供給
を遮断して、ワイヤ170の通電加熱が停止される。
Thereafter, when the reciprocating member 140 reaches a predetermined position immediately before the right end in FIG. 15 (immediately before the engagement pin 145 contacts the right end of the guide groove 182a), the detector 19
0 detects this, and outputs a signal. Based on this detection signal, the control unit 310 cuts off the supply of current to the wire 170, and the energization and heating of the wire 170 is stopped.

【0108】この通電加熱の停止により、ワイヤ170
の温度が低下すると、ワイヤ170は元の長さになるよ
う伸長し始める。このワイヤ170の復帰動作に伴っ
て、引っ張りばね160の付勢力が作用し、揺動部材1
50を図15中の反時計回りに揺動させ、この揺動部材
150に連動して往復動部材140が左側に移動する。
By stopping the heating, the wire 170
As the temperature decreases, the wire 170 begins to stretch to its original length. With the return operation of the wire 170, the urging force of the tension spring 160 acts, and the swing member 1
The swinging member 50 is swung counterclockwise in FIG. 15, and the reciprocating member 140 moves to the left in conjunction with the swing member 150.

【0109】そして、タイマ等で温度センサ200の検
出温度に応じて設定された所定の時間経過後、すなわ
ち、往復動部材140が図15中の左側端(係合ピン1
44が案内溝182aの左側端に当接した状態)の所定
位置に達した後に、再トリガ信号が生成されて、ワイヤ
(SMA)170に対して検出温度に応じた値の電流が
供給される。
After a lapse of a predetermined time set by a timer or the like in accordance with the temperature detected by the temperature sensor 200, that is, when the reciprocating member 140 is moved to the left end in FIG.
After reaching a predetermined position (in a state where 44 is in contact with the left end of the guide groove 182a), a retrigger signal is generated, and a current having a value corresponding to the detected temperature is supplied to the wire (SMA) 170. .

【0110】この通電加熱の再開始により、ワイヤ17
0は再び収縮変形して揺動部材150を時計回りに揺動
させ、この揺動部材150に連動して往復動部材140
が右側に向かって移動し、検出器190の作動により通
電加熱が解除されて、再びワイヤ170が伸長し始め、
引っ張りばね160が、揺動部材150を反時計回りに
揺動させ、この揺動部材150に連動して往復動部材1
40が左側に向かって移動する。
By restarting the energization heating, the wire 17
0 is shrunk and deformed again to swing the swinging member 150 clockwise, and the reciprocating member 140
Moves toward the right side, the energization heating is released by the operation of the detector 190, and the wire 170 starts to extend again,
A tension spring 160 swings the swing member 150 counterclockwise, and interlocks with the swing member 150 to move the reciprocating member 1.
40 moves to the left.

【0111】このように、ワイヤ170の通電加熱を間
欠的に行なうことにより、図18に示すように、第1人
形体120と第2人形体130との間に配置された丸太
部材300の上側で、鋸状に形成された往復動部材14
0が往復移動することになり、両人形体120、130
が、あたかも鋸を挽いて丸太を切るようなからくり動作
を行わせることができる。そして、所定の時間にわたっ
て上記のからくり動作が行なわれた後、スイッチが切ら
れると(OFF)、上記の一連のからくり動作が停止し
て、揺動部材150及び往復動部材140は休止状態に
復帰する。
By intermittently heating the wire 170, the upper side of the log member 300 disposed between the first doll body 120 and the second doll body 130 as shown in FIG. And the reciprocating member 14 formed in a saw shape
0 reciprocates, and both doll bodies 120, 130
However, it is possible to perform a mechanism operation as if a saw were cut with a saw. Then, when the switch is turned off (OFF) after the above-described mechanism operation is performed for a predetermined time, the above-described series of mechanism operations is stopped, and the swinging member 150 and the reciprocating member 140 return to the rest state. I do.

【0112】なお、図20は、上記のからくり装置10
0を薄型時計320に搭載した実施形態を示すものであ
る。この実施形態では、図20に示すように、文字盤3
30の前方にからくり装置100を配置している。すな
わち、前述の基台110及びガイド部材180に相当す
るものを、文字盤330で代用し、この文字盤330に
ガイド部材180の案内溝182a等に相当するものを
形成した構成となっている。この構成によれば、時計3
20そのものの構成部品をからくり装置100の構成部
品として適用(特に文字盤330をガイド部材として適
用)することができ、部品点数の削減により一層の薄型
化を行なうことができる。
FIG. 20 shows the mechanism 10 described above.
1 shows an embodiment in which 0 is mounted on a thin watch 320. In this embodiment, as shown in FIG.
The mechanism 100 is arranged in front of 30. That is, a structure corresponding to the base 110 and the guide member 180 described above is substituted for the dial 330, and a structure corresponding to the guide groove 182a of the guide member 180 and the like is formed on the dial 330. According to this configuration, the timepiece 3
The components of the device 20 itself can be applied as components of the mechanism 100 (particularly, the dial 330 is used as a guide member), and the thickness can be further reduced by reducing the number of components.

【0113】また、図21は、上記の上記のからくり装
置100を薄型時計320に搭載した実施形態における
制御部310の構成例を示すブロック図である。基本的
には、図7の回路と同様の構成を有している。すなわ
ち、この制御部310は、図21に示すように、SMA
電源部311、遅延回路(DLY)312、ANDゲー
ト313,314、ORゲート315、SMA駆動回路
316、タイマ317、およびn回カウンタ318を有
している。
FIG. 21 is a block diagram showing a configuration example of a control section 310 in an embodiment in which the above-described mechanism 100 is mounted on a thin watch 320. Basically, it has the same configuration as the circuit of FIG. That is, as shown in FIG.
It has a power supply section 311, a delay circuit (DLY) 312, AND gates 313 and 314, an OR gate 315, an SMA drive circuit 316, a timer 317, and an n-times counter 318.

【0114】電源部311は、スタート信号STRを受
けて、イネーブル信号ENBをANDゲート313,3
14、およびSMA駆動回路316に出力する。また、
電源部311は、n回カウンタ318によるストップ信
号S318を受けると、イネーブル信号ENBの出力を
停止する。
The power supply section 311 receives the start signal STR and outputs the enable signal ENB to the AND gates 313 and 3.
14 and the SMA drive circuit 316. Also,
When receiving the stop signal S318 from the counter 318 n times, the power supply unit 311 stops outputting the enable signal ENB.

【0115】SMA駆動回路316は、電源部311に
よるイネーブル信号ENBを受けているときに、ORゲ
ート315の出力をハイレベルで受けると、温度センサ
200の検出温度に応じた値の電流をワイヤ170に供
給する。そして、検出器190の検出信号DT190を
受けると、ワイヤ170に対する電流の供給を停止す
る。
When the SMA drive circuit 316 receives the output of the OR gate 315 at a high level while receiving the enable signal ENB from the power supply section 311, the SMA drive circuit 316 supplies a current having a value corresponding to the temperature detected by the temperature sensor 200 to the wire 170. To supply. When receiving the detection signal DT190 from the detector 190, the supply of the current to the wire 170 is stopped.

【0116】なお、SMA駆動回路316の具体的な構
成は、図9、図10、および図11に示す回路と同様に
構成される。したがって、ここではその詳細な説明は省
略する。
The specific configuration of the SMA drive circuit 316 is similar to the circuits shown in FIGS. 9, 10 and 11. Therefore, the detailed description is omitted here.

【0117】タイマ317は、検出器190の検出信号
DT190を受けると、その入力から温度センサ200
の検出温度に応じて設定される所定時間経過後に、再ト
リガ信号S317を生成してANDゲート313に出力
する。
When receiving the detection signal DT190 from the detector 190, the timer 317 inputs the temperature signal 200
After a lapse of a predetermined time set in accordance with the detected temperature, a re-trigger signal S317 is generated and output to the AND gate 313.

【0118】n回カウンタ318は、検出器190の検
出信号DT190をカウントし、カウント数がnになる
と、パルス状のストップ信号S318を生成して電源部
311に出力する。
The n-times counter 318 counts the detection signal DT190 from the detector 190, and when the count reaches n, generates a pulse-like stop signal S318 and outputs it to the power supply unit 311.

【0119】なお、この場合の制御部310のスタート
信号STRは時計回路部400によって発生される。す
なわち、時計回路部400は、ムーブメントを含む時計
回路401、アラーム設定部402、比較部403、報
知部404、正時信号生成部405、およびORゲート
406を有している。そして、たとえば時計回路401
で1時等の正時になる正時信号生成部405で生成され
た正時信号S405がORゲート406を介してスター
ト信号STRとして制御部310に供給される。また、
時計回路401による計時信号とアラーム設定部402
で設定された時刻とが比較部403で一致したと判別さ
れた場合の比較部403の出力信号S403がORゲー
ト406を介してスタート信号STRとして制御部31
0に供給される。
In this case, the start signal STR of the control section 310 is generated by the clock circuit section 400. That is, the clock circuit unit 400 includes a clock circuit 401 including a movement, an alarm setting unit 402, a comparison unit 403, a notification unit 404, an hour signal generation unit 405, and an OR gate 406. Then, for example, the clock circuit 401
The hour signal S405 generated by the hour signal generator 405, which is the hour such as 1 o'clock, is supplied to the controller 310 as a start signal STR via the OR gate 406. Also,
Clock signal from clock circuit 401 and alarm setting unit 402
The output signal S403 of the comparison unit 403 when the comparison unit 403 determines that the time set in the step S1 coincides with the time set by the comparison unit 403 as the start signal STR via the OR gate 406.
0 is supplied.

【0120】以上のように、本第3の実施形態によれ
ば、からくり装置100を、基台110に相対向して配
置されかつその少なくとも一部が可動な第1の可動体と
しての第1人形体120及び第2の可動体としての第2
人形体130と、この第1人形体120の可動部である
第1アーム121と第2人形体130の可動部である第
2アーム131とに連結(ヒンジ結合)された往復動部
材140と、基台110に一端部151が揺動可能に連
結され他端部152が往復動部材140に連結された揺
動部材150とを有する基本構成と、さらに揺動部材1
50を一方向に揺動させるように付勢する弾性体として
の引っ張りばね160と、加熱変形により引っ張りばね
160の付勢力に抗して揺動部材150を一方向と反対
の方向に揺動させるように付勢する形状記憶合金からな
るワイヤ170と、このワイヤ170の周囲温度を検出
する温度センサ200と、温度センサ200の検出温度
に応じてワイヤに供給する電流値を調整する制御部31
0とを有することから、従来のようなDCモータ、減速
歯車列等を用いるものに比べて、装置の簡略化、小型
化、軽量化、薄型化等を行なうことができ、たとえば薄
型時計等にこのからくり装置を搭載することも可能とな
り、また、周囲温度変化によるワイヤ(SMA)18の
特性変化に対応でき、精度の高い制御を行うことができ
る。
As described above, according to the third embodiment, the mechanism 100 is disposed opposite to the base 110, and at least a part of the first mechanism is a movable first movable body. Doll body 120 and a second movable body
A doll body 130, a reciprocating member 140 connected (hinge-coupled) to a first arm 121, which is a movable part of the first doll body 120, and a second arm 131, which is a movable part of the second doll body 130, A basic configuration including a swing member 150 having one end 151 swingably connected to the base 110 and the other end 152 connected to a reciprocating member 140;
A tension spring 160 as an elastic body that urges the swinging member 50 to swing in one direction, and swings the swinging member 150 in the direction opposite to the one direction against the biasing force of the tension spring 160 due to heat deformation. 170 made of a shape memory alloy biased as described above, a temperature sensor 200 for detecting an ambient temperature of the wire 170, and a control unit 31 for adjusting a current value supplied to the wire according to the temperature detected by the temperature sensor 200.
0, the device can be simplified, reduced in size, reduced in weight, reduced in thickness, etc. as compared with a conventional device using a DC motor, a reduction gear train, and the like. It is possible to mount this mechanism, and it is possible to cope with a change in the characteristics of the wire (SMA) 18 due to a change in ambient temperature, and to perform highly accurate control.

【0121】また、制御部310は、往復動部材140
がワイヤ170の付勢力により所定位置に達したことを
示す検出器190による検出信号DT190を受ける
と、ワイヤ170への電流の供給を停止し、ワイヤ17
0への電流の供給を停止させた後、温度センサ200で
検出された温度に応じた時間後にワイヤ170への電流
の供給を再開始することから、戻り位置に特別な検出器
を用いることがなく、戻り時間を精度高く設定できる。
また、制御部310は、スタート信号STRでイネーブ
ルとなり、n回繰り返し後にストップ信号S318を生
成して、電源部311自体を非イネーブルにすることか
ら、動作時以外は不必要な消費電流を抑えることがで
き、たとえば電池駆動の装置の場合、電池寿命を延ばす
ことができる利点がある。
Further, the control unit 310 includes a reciprocating member 140
Receives the detection signal DT190 from the detector 190 indicating that the wire 170 has reached the predetermined position due to the urging force of the wire 170, the supply of current to the wire 170 is stopped, and
Since the supply of current to the wire 170 is restarted after a time corresponding to the temperature detected by the temperature sensor 200 after the supply of current to 0 is stopped, a special detector is used at the return position. And the return time can be set with high accuracy.
In addition, the control unit 310 is enabled by the start signal STR, generates the stop signal S318 after repeating n times, and disables the power supply unit 311 itself, thereby suppressing unnecessary current consumption except during operation. For example, in the case of a battery-driven device, there is an advantage that the battery life can be extended.

【0122】また、本第3の実施形態では、輸送時等の
非使用時には、操作スイッチ202をオン状態に設定す
ることにより、破断防止レバー203により揺動部材1
50を弾性体としての引っ張りバネ160の付勢方向と
逆方向に押圧して、ワイヤ170を弛ませるようにした
ので、輸送時等に外部から振動や衝撃を受けても、ワイ
ヤが破断することを防止できる利点がある。
In the third embodiment, when not in use during transportation or the like, the operation switch 202 is set to the ON state, so that the rocking member 1 is moved by the break prevention lever 203.
50 is pressed in a direction opposite to the biasing direction of a tension spring 160 as an elastic body, so that the wire 170 is loosened. There is an advantage that can be prevented.

【0123】また、制御部を介してワイヤの通電加熱を
間欠的に行なわせるだけで、可動体に連結された往復動
部材を往復移動させることができる。
Further, the reciprocating member connected to the movable body can be reciprocated only by intermittently heating the wire through the control unit.

【0124】また、ワイヤ170に供給される電流量を
可変的に調整する電流量調整部を設けることで、ワイヤ
に流される電流の量を適宜調整して、ワイヤの通電加熱
による収縮変形の変形速度及び変形量が適宜調整するこ
とができ、これにより、往復動部材を所望の速度で可変
的に移動させることができ、観察者の注意を喚起させる
ことができる。
Further, by providing a current amount adjustment unit for variably adjusting the amount of current supplied to the wire 170, the amount of current flowing through the wire is appropriately adjusted, and the deformation of the shrinkage deformation due to the heating of the wire by current supply is provided. The speed and the amount of deformation can be appropriately adjusted, whereby the reciprocating member can be variably moved at a desired speed, and can attract the attention of the observer.

【0125】さらに、この実施形態においては、ワイヤ
170の通電加熱を解除するタイミングを、加熱温度が
変態点温度付近、より具体的には変態点温度以下となる
ように設定している。このようなタイミングとすること
により、形状記憶合金製のワイヤ170の耐久性を向上
させることができる。
Furthermore, in this embodiment, the timing for canceling the current-carrying heating of the wire 170 is set so that the heating temperature becomes near the transformation point temperature, more specifically, below the transformation point temperature. With such timing, the durability of the wire 170 made of a shape memory alloy can be improved.

【0126】以上述べた第3の実施形態においては、形
状記憶合金からなるワイヤ170を加熱する手段とし
て、電源により電流を供給して通電加熱する手法を示し
たが、これに限定されるものではなく、加熱により収縮
変形を生じさせるものであれば、高温液体、レーザ光照
射等その他の加熱源を採用することができる。また、上
記実施形態においては、可動体として、第1アーム12
1を持つ第1人形体120及び第2アーム131を持つ
第2人形体130を採用したが、これに限定されるもの
ではなく、人形以外の動物等の形態を示すものであって
もよい。
In the third embodiment described above, as a means for heating the wire 170 made of a shape memory alloy, a method of supplying an electric current from a power supply and heating the wire 170 has been described. However, the present invention is not limited to this. Alternatively, other heating sources such as a high-temperature liquid, laser light irradiation, or the like can be used as long as they cause contraction deformation by heating. Further, in the above embodiment, the first arm 12 is used as the movable body.
Although a first doll body 120 having a 1 and a second doll body 130 having a second arm 131 are employed, the present invention is not limited to this, and may show a form other than a doll, such as an animal.

【0127】また、上記実施形態においては、往復動部
材140として鋸状に形成されたもの及びこの往復動部
材140により切断される丸太部材300を採用した
が、これに限定されるものではなく、往復動部材を綱引
き用の綱、あるいは、観察者の注意を喚起する装飾体等
その他の形態に形成することができる。
In the above-described embodiment, the reciprocating member 140 formed in a saw-like shape and the log member 300 cut by the reciprocating member 140 are used. However, the present invention is not limited to this. The reciprocating member can be formed in a tug of war or a decorative body or the like that draws the attention of the observer.

【0128】[0128]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、従
来のようなDCモータ、減速歯車列等を用いるものに比
べて、装置の簡略化、小型化、軽量化、薄型化等を行な
うことができ、薄型時計等にこのからくり装置を搭載す
ることも可能となり、また、周囲温度変化によるワイヤ
(SMA)の特性変化に対応でき、精度の高い制御を行
うことができる。
As described above, according to the present invention, the apparatus can be simplified, downsized, lightened, thinned, etc., as compared with the conventional apparatus using a DC motor, a reduction gear train or the like. It is possible to mount the mechanism on a thin watch or the like, and it is possible to cope with a change in the characteristics of the wire (SMA) due to a change in the ambient temperature, thereby performing highly accurate control.

【0129】また、戻り位置に特別な検出器を用いるこ
とがなく、戻り時間を精度高く設定できる。また、動作
時以外は不必要な消費電流を抑えることができ、たとえ
ば電池駆動の装置の場合、電池寿命を延ばすことができ
る利点がある。
The return time can be set with high accuracy without using a special detector at the return position. Unnecessary current consumption can be suppressed except during operation. For example, in the case of a battery-driven device, there is an advantage that battery life can be extended.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る駆動装置の第1の実施形態を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a driving device according to the present invention.

【図2】本発明に係る駆動装置の第1の実施形態の要部
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a main part of a first embodiment of the driving device according to the present invention.

【図3】本発明に係る駆動装置の破断防止機構を説明す
るための図である。
FIG. 3 is a view for explaining a break prevention mechanism of the drive device according to the present invention.

【図4】形状記憶合金からなるワイヤ(SMA)とし
て、外径が75μm程度、長さが100mm程度、変態
点温度(Af点)が65度C、使用歪み量が3%(3m
m)、抵抗値が常温(たとえば20度C)で20Ωのも
のを使用したときの、印加電圧と動作時間との関係を示
す図である。
FIG. 4 shows a shape memory alloy wire (SMA) having an outer diameter of about 75 μm, a length of about 100 mm, a transformation point temperature (Af point) of 65 ° C., and a used strain of 3% (3 m).
m) is a diagram showing the relationship between applied voltage and operating time when a resistor having a resistance value of 20Ω at normal temperature (for example, 20 ° C.) is used.

【図5】DC電圧3Vを印加したときの各温度における
動作時間を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating operation time at each temperature when a DC voltage of 3 V is applied.

【図6】動作角を35度の場合に動作時間を一定(たと
えば0.3秒)にした場合の各温度におけるSMAへの
供給電流値例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a current value supplied to the SMA at each temperature when the operation time is fixed (for example, 0.3 seconds) when the operation angle is 35 degrees.

【図7】本発明に係る制御部の具体的な構成例を示すブ
ロック図である。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a specific configuration example of a control unit according to the present invention.

【図8】サーミスタの抵抗値の周囲温度との関係の一例
を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a relationship between a resistance value of a thermistor and an ambient temperature.

【図9】本発明に係る制御部におけるSMA駆動回路の
構成例を示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram illustrating a configuration example of an SMA drive circuit in a control unit according to the present invention.

【図10】本発明に係る制御部におけるSMA駆動回路
の他の構成例を示す回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing another configuration example of the SMA drive circuit in the control unit according to the present invention.

【図11】本発明に係る制御部におけるSMA駆動回路
の他の構成例を示す回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram showing another configuration example of the SMA drive circuit in the control unit according to the present invention.

【図12】本発明に係る駆動装置の第2の実施形態を示
す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a second embodiment of the driving device according to the present invention.

【図13】本発明に係る駆動装置の第2の実施形態の要
部を示す図である。
FIG. 13 is a view showing a main part of a second embodiment of the driving device according to the present invention.

【図14】本発明のからくり装置の正面図である。FIG. 14 is a front view of the mechanism of the present invention.

【図15】本発明に係るからくり装置の駆動系の要部の
背面図である。
FIG. 15 is a rear view of a main part of a drive system of the mechanism according to the present invention.

【図16】本発明に係るからくり装置の平面図である。FIG. 16 is a plan view of a mechanism according to the present invention.

【図17】本発明に係るからくり装置の右側面図であ
る。
FIG. 17 is a right side view of the mechanism according to the present invention.

【図18】図14に示す装置に丸太部材を取り付けた状
態を示す正面図である。
FIG. 18 is a front view showing a state where a log member is attached to the apparatus shown in FIG. 14;

【図19】本発明に係るからくり装置の背面図である。FIG. 19 is a rear view of the mechanism according to the present invention.

【図20】図14に示すからくり装置を薄型時計の文字
盤上に配置した実施形態を示す正面図である。
20 is a front view showing an embodiment in which the mechanism shown in FIG. 14 is arranged on the dial of a thin watch.

【図21】本発明に係るからくり装置を薄型時計320
に搭載した実施形態における制御部の構成例を示すブロ
ック図である。
FIG. 21 shows a mechanism 320 according to the present invention.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of a control unit according to an embodiment mounted on a computer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,40…駆動装置 11,41…ケース体 12,42…往復動部材 13,43…案内窓 14,44…操作スイッチ 16,46…揺動部材 47…引っ張りばね 48…ワイヤ 19,49…温度センサ 26,54…検出器 25、55…破断防止レバー 30…制御部 36,36A,36B…SMA駆動回路 361…電源 362,367…定電圧発生回路 363…制御電圧発生回路 364…オペアンプ 365,368…ワイヤ電圧発生回路 366…電流供給回路 100…からくり装置 110…基台 120…第1人形体(可動体) 121…第1アーム 130…第2人形体(可動体) 131…第2アーム 140…往復動部材 144…係合ピン 145…係合ピン 150…揺動部材 153…支持軸(揺動支点) 160…引っ張りばね(弾性体) 170…ワイヤ 174…プーリ 180…ガイド部材 182a…案内溝 190…検出器 200…温度センサ 201…ケース体 202…操作スイッチ 203…破断防止レバー 300…丸太部材 310…制御部 316…SMA駆動回路 320…薄型時計 330…文字盤 10, 40 ... drive device 11, 41 ... case body 12, 42 ... reciprocating member 13, 43 ... guide window 14, 44 ... operation switch 16, 46 ... swing member 47 ... extension spring 48 ... wire 19, 49 ... temperature Sensors 26, 54 Detector 25, 55 Break prevention lever 30 Control unit 36, 36A, 36B SMA drive circuit 361 Power supply 362, 367 Constant voltage generation circuit 363 Control voltage generation circuit 364 Operational amplifier 365, 368 ... wire voltage generation circuit 366 ... current supply circuit 100 ... mechanism device 110 ... base 120 ... first doll body (movable body) 121 ... first arm 130 ... second doll body (movable body) 131 ... second arm 140 ... Reciprocating member 144: engagement pin 145: engagement pin 150: swing member 153: support shaft (swing fulcrum) 160: tension spring (bullet) Body) 170: Wire 174: Pulley 180: Guide member 182a: Guide groove 190: Detector 200: Temperature sensor 201: Case body 202: Operation switch 203: Break prevention lever 300: Log member 310: Control unit 316: SMA drive circuit 320: Thin clock 330: Dial

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 往復動部材を往復動させる駆動装置であ
って、 揺動可能に設けられ、所定部位に上記往復動部材が取り
付けられる揺動部材と、 上記揺動部材を一方向に揺動させるように付勢する弾性
体と、 供給される電流値に応じた加熱変形により上記弾性体の
付勢力に抗して上記揺動部材を上記一方向と反対の方向
に揺動させるように付勢する形状記憶合金からなるワイ
ヤと、 上記ワイヤの周囲温度を検出する温度検出手段と、 駆動信号が供給されているときに上記ワイヤに電流を流
す電流供給手段と、上記温度検出手段の検出温度に応じ
た制御電圧を発生する制御電圧発生手段と、上記ワイヤ
に流れる電流に比例したワイヤ電圧を発生するワイヤ電
圧発生手段と、上記ワイヤ電圧発生手段により発生され
るワイヤ電圧が上記制御電圧発生手段により発生される
制御電圧に達するまで上記駆動信号を電流供給手段に供
給する比較手段とを備えた制御部とを有する駆動装置。
1. A driving device for reciprocating a reciprocating member, comprising: a reciprocating member, a reciprocating member having a reciprocating member attached to a predetermined portion, and a reciprocating member for reciprocating the reciprocating member. An elastic body that urges the rocking member to oscillate in a direction opposite to the one direction against the urging force of the elastic body by heating deformation according to a supplied current value. A wire made of an energizing shape memory alloy, temperature detecting means for detecting an ambient temperature of the wire, current supply means for flowing a current to the wire when a drive signal is supplied, and a temperature detected by the temperature detecting means. Control voltage generation means for generating a control voltage corresponding to the current, wire voltage generation means for generating a wire voltage proportional to the current flowing through the wire, and wire voltage generated by the wire voltage generation means Drive device and a control unit having a comparison means for supplying a current supply means said drive signal to reach the control voltage generated by means.
【請求項2】 上記温度検出手段は周囲温度に応じて抵
抗値が変化する温度センサであり、 上記制御部は、電源電圧に基づいて定電圧を発生する定
電圧発生手段をさらに有し、 上記制御電圧発生手段は、上記温度検出手段の抵抗値を
含む抵抗回路網を有し、当該抵抗回路網により上記制御
上記定電圧発生手段による定電圧を分圧して上記制御電
圧を発生する請求項1記載の駆動装置。
2. The temperature detecting means is a temperature sensor whose resistance value changes in accordance with an ambient temperature, and the control unit further includes a constant voltage generating means for generating a constant voltage based on a power supply voltage. The control voltage generating means has a resistance network including a resistance value of the temperature detecting means, and divides the constant voltage by the control constant voltage generating means to generate the control voltage by the resistance network. The driving device as described.
【請求項3】 上記制御電圧発生手段は、上記温度検出
手段による検出温度が高い程、低い制御電圧を発生し、
検出温度が低い程、高い制御電圧を発生する請求項1ま
たは2記載の駆動装置。
3. The control voltage generator generates a lower control voltage as the temperature detected by the temperature detector increases.
3. The drive device according to claim 1, wherein a higher control voltage is generated as the detected temperature is lower.
【請求項4】 上記往復動部材が上記ワイヤの付勢力に
より所定位置に達したことを検出する位置検出手段を有
し、 上記制御部は、上記位置検出手段の検出を受けて上記ワ
イヤへの電流の供給を停止する請求項1、2または3記
載の駆動装置。
4. A position detecting means for detecting that the reciprocating member has reached a predetermined position by the urging force of the wire, wherein the control unit receives the detection of the position detecting means and applies a force to the wire. 4. The driving device according to claim 1, wherein the supply of current is stopped.
【請求項5】 上記制御部は、上記ワイヤへの電流の供
給を停止させた後、上記温度検出手段で検出された温度
に応じた時間後にワイヤへの電流の供給を再開始する請
求項4記載の駆動装置。
5. The control unit, after stopping supply of current to the wire, restarts supply of current to the wire after a time corresponding to the temperature detected by the temperature detection means. The driving device as described.
【請求項6】 上記制御手段は、上記ワイヤへの電流の
供給を停止と再開始を設定回数だけ繰り返す請求項5記
載の駆動装置。
6. The driving device according to claim 5, wherein the control unit repeats stopping and restarting the supply of the current to the wire a set number of times.
【請求項7】 往復動部材を往復動させるからくり装置
であって、 基台と、 基台に配置されかつその少なくとも一部が可動な可動体
と、 上記可動体に対してヒンジ結合されて往復動させられる
往復動部材と、 上記基台に一端部が揺動可能に連結され他端部が上記往
復動部材に連結された揺動部材と、 上記揺動部材を一方向に揺動させるように付勢する弾性
体と、 供給される電流値に応じた加熱変形により上記弾性体の
付勢力に抗して上記揺動部材を上記一方向と反対の方向
に揺動させるように付勢する形状記憶合金からなるワイ
ヤと、 上記ワイヤの周囲温度を検出する温度検出手段と、 駆動信号が供給されているときに上記ワイヤに電流を流
す電流供給手段と、上記温度検出手段の検出温度に応じ
た制御電圧を発生する制御電圧発生手段と、上記ワイヤ
に流れる電流に比例したワイヤ電圧を発生するワイヤ電
圧発生手段と、上記ワイヤ電圧発生手段により発生され
るワイヤ電圧が上記制御電圧発生手段により発生される
制御電圧に達するまで上記駆動信号を電流供給手段に供
給する比較手段とを備えた制御部とを有するからくり装
置。
7. A mechanism for reciprocating a reciprocating member, comprising: a base; a movable body disposed on the base and at least a part of which is movable; and a reciprocating hinge connected to the movable body. A reciprocating member to be moved, a rocking member having one end pivotally connected to the base and the other end coupled to the reciprocating member, and a rocking member pivoting in one direction. And an urging member for oscillating the oscillating member in a direction opposite to the one direction against an urging force of the elastic member by heating deformation in accordance with a supplied current value. A wire made of a shape memory alloy; a temperature detecting means for detecting an ambient temperature of the wire; a current supply means for flowing a current to the wire when a drive signal is supplied; Control voltage generating means for generating a control voltage A wire voltage generating means for generating a wire voltage proportional to the current flowing through the wire; and the drive signal until the wire voltage generated by the wire voltage generating means reaches a control voltage generated by the control voltage generating means. A control unit including a comparison unit that supplies the current to the current supply unit.
【請求項8】 上記温度検出手段は周囲温度に応じて抵
抗値が変化する温度センサであり、 上記制御部は、電源電圧に基づいて定電圧を発生する定
電圧発生手段をさらに有し、 上記制御電圧発生手段は、上記温度検出手段の抵抗値を
含む抵抗回路網を有し、当該抵抗回路網により上記制御
上記定電圧発生手段による定電圧を分圧して上記制御電
圧を発生する請求項7記載のからくり装置。
8. The temperature detecting means is a temperature sensor whose resistance value changes in accordance with an ambient temperature, and the control unit further includes a constant voltage generating means for generating a constant voltage based on a power supply voltage. 8. The control voltage generation means has a resistance network including a resistance value of the temperature detection means, and divides the constant voltage by the control constant voltage generation means to generate the control voltage by the resistance network. A mechanism as described.
【請求項9】 上記制御電圧発生手段は、上記温度検出
手段による検出温度が高い程、低い制御電圧を発生し、
検出温度が低い程、高い制御電圧を発生する請求項7ま
たは8記載のからくり装置。
9. The control voltage generator generates a lower control voltage as the temperature detected by the temperature detector increases.
9. The mechanism according to claim 7, wherein a higher control voltage is generated as the detected temperature is lower.
【請求項10】 上記往復動部材が上記ワイヤの付勢力
により所定位置に達したことを検出する位置検出手段を
有し、 上記制御部は、上記位置検出手段の検出を受けて上記ワ
イヤへの電流の供給を停止する請求項7、8または9記
載のからくり装置。
10. A position detecting means for detecting that the reciprocating member has reached a predetermined position by the urging force of the wire, wherein the control unit receives the detection of the position detecting means and applies a force to the wire. The mechanism according to claim 7, 8 or 9, wherein the supply of current is stopped.
【請求項11】 上記制御部は、上記ワイヤへの電流の
供給を停止させた後、上記温度検出手段で検出された温
度に応じた時間後にワイヤへの電流の供給を再開始する
請求項10記載のからくり装置。
11. The control unit, after stopping supply of current to the wire, restarts supply of current to the wire after a time corresponding to the temperature detected by the temperature detecting means. A mechanism as described.
【請求項12】 上記制御手段は、上記ワイヤへの電流
の供給を停止と再開始を設定回数だけ繰り返す請求項1
1記載のからくり装置。
12. The control unit according to claim 1, wherein the supply of the current to the wire is stopped and restarted a set number of times.
A mechanism according to claim 1.
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