JP2009293532A - ワイヤ固定接手およびワイヤ固定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤを台板に簡単に固定できるワイヤ固定接手を提供する。
【解決手段】本発明のワイヤ固定接手は、台板１と、台板１に載置されて、ワイヤ２を台板１に接着する第１の接着剤層３と、台板１に載置されて、第１の接着剤層３を被覆するとともに、ワイヤ２を台板１に接着する第２の接着剤層４を有する。第１の接着剤層３は、台板１に滴下されたシリコーン系の接着剤が硬化して形成される樹脂層であり、台板１との接触面は円形をなし、全体として半球状をなしている。第２の接着剤層４は、台板１に滴下されたエポキシ樹脂系の接着剤が硬化して形成される樹脂層であり、台板１との接着面は、第１の接着剤層３と同心円をなし、全体として、中空の半球状（椀状）をなしている。
【選択図】図１

Description

本発明は、台板にワイヤを固定するワイヤ固定接手およびワイヤ固定方法に関する。

カメラのセクタ装置を駆動するアクチュエータであって、両端を台板に固定された形状記憶合金ワイヤを可動片に当接させて、前記形状記憶合金ワイヤが伸縮すると、前記可動片が動くようにしたアクチュエータが知られている（特許文献１）。

このようなアクチュエータでは、形状記憶合金ワイヤを台板に強固に固定する必要があるので、種々のワイヤ固定接手、固定方法が提案されている。

例えば、特許文献２には、プリント基板に立設された接続端子のＶ字上の収容溝に形状記憶合金ワイヤを引っ掛けて係止する方法が提案されている。

しかし、この方法は、形状記憶合金ワイヤを収容溝に引っ掛けるので、形状記憶合金ワイヤが傷つきやすいという問題があった。また、形状記憶合金ワイヤと収容溝との接触部が小さいので、形状記憶合金ワイヤの伸縮を繰り返すと、接続部が緩む。その結果、使用中にワイヤが緩んだり外れたりして、アクチュエータの動作が不安定になるという問題があった。

また、特許文献３では、接続端子部に形成したスルホールに、形状記憶合金ワイヤの端部をループ状にして導通させた後、スルホール部位とループ状の形状記憶合金ワイヤをそれぞれ半田で覆い、その半田で覆われた部位をカシメて、半田付けされた部位から出た部分を接着剤で固定する形状記憶合金ワイヤの取り付け方法を提案している。

しかし、前述の問題は解決されるものの、この方法は、多数の工程から構成されるので、作業に手間がかかるという問題があった。
特開２００６−２８４８０３号公報 特開２００４−７６８８２号公報 特開２００８−３８８０２号公報

本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、ワイヤを台板に簡単に固定できるワイヤ固定接手およびワイヤ固定方法を提供することを目的とするものである。

本発明に係るワイヤ固定接手は、台板にワイヤを固定するワイヤ固定接手において、前記台板に載置されて、前記ワイヤを前記台板に接着する第１の接着剤層と、前記台板に載置されて、前記第１の接着剤層を被覆するとともに、前記ワイヤを前記台板に接着する第２の接着剤層を有することを特徴とする。

また、前記第１の接着剤層の硬度は、前記第２の接着剤層の硬度よりも低いことが望ましい。

また、前記第１の接着剤層は１０Ｄ以上の硬度を有し、前記第２の接着剤層は５０Ｄ以上の硬度を有するのがさらに望ましい。

また、前記第２の接着剤層は、前記第１の接着剤層の１．８倍以上の硬度を有してもよい。

また、前記第１の接着剤層は、シリコーン系接着剤によって形成されるとともに、前記第２の接着剤層は、エポキシ樹脂系接着剤によって形成されてもよい。

また、前記台板に固定された電極を備えるとともに、前記第１の接着剤層は、導電性を備える接着剤によって形成され、前記ワイヤは、前記第１の接着剤層を経由して、前記電極と電気的に接続されてもよい。

また、前記ワイヤは、形状記憶合金ワイヤであってもよい。

本発明に係るワイヤ固定方法は、台板にワイヤを固定するワイヤ固定方法において、前記台板に第１の接着剤を滴下して、第１の接着剤層を形成して、前記第１の接着剤層で前記ワイヤを台板に接着する第１の接着工程と、前記台板に第２の接着剤を滴下して、前記第１の接着剤層を被覆する第２の接着剤層を形成して、前記第２の接着剤層で前記ワイヤを前記台板に接着する第２の接着工程を有することを特徴とする。

また、前記第１の接着剤層が硬化した後に、前記台板に前記第２の接着剤を滴下してもよい。

また、前記ワイヤは、形状記憶合金ワイヤであってもよい。

本発明によれば、ワイヤを台板に簡単に固定するワイヤ固定接手およびワイヤ固定方法を提供できる。

以下、本発明の実施形態を、図を参照しながら説明する。

［ワイヤ固定接手］
図１は、本発明に係るワイヤ固定接手の斜視図であり、一部を断面図示したものである。図２は前記ワイヤ固定接手の水平断面図である。

本実施形態のワイヤ固定接手は、カメラのセクタを駆動するアクチュエータ（不図示）の一部を構成し、図１および図２に示すように、台板１と、台板１に載置されて、ワイヤ２を台板１に接着する第１の接着剤層３と、台板１に載置されて、第１の接着剤層３を被覆するとともに、ワイヤ２を台板１に接着する第２の接着剤層４を有する。

ワイヤ２は、チタン−ニッケル（Ｔｉ−Ｎｉ）合金からなる形状記憶合金ワイヤであり、常温では弛緩しているが、通電して加熱されると収縮するので、一種の人工筋肉として機能する。

また、ワイヤ２の接着部、つまり第１の接着剤層３および第２の接着剤層４と接する部分を扁平に加工すると、接着面積が大きくなり、ワイヤ２の接着強度が増す。

また、ワイヤ２はチタン−ニッケル（Ｔｉ−Ｎｉ）合金からなるので、その表面には、自然酸化膜が形成される。この自然酸化膜はその一部が剥離して粗面を形成する。このため、第１の接着剤層３および第２の接着剤層４と接する面積がさらに大きくなり、ワイヤ２の接着強度はさらに増すことになる。

第１の接着剤層３は、台板１に滴下されたシリコーン系の接着剤が硬化して形成される樹脂層である。第１の接着剤層３と台板１との接触面は円形をなし、第１の接着剤層３は全体として半球状をなしている。

第２の接着剤層４は、台板１に滴下されたエポキシ樹脂系の接着剤が硬化して形成される樹脂層である。第２の接着剤層４と台板１の接着面は、第１の接着剤層３と同心円をなし、第２の接着剤層４は全体として、中空の半球状（椀状）をなしている。

第１の接着剤層３は、第２の接着剤層４よりも硬度が低いことが望ましい。本実施例では、第１の接着剤層３は１０Ｄの硬度を、第２の接着剤層４は、５０Ｄ以上の硬度を有する。なお、１０Ｄおよび５０Ｄとは、タイプＤのデュロメータ（硬度計）の示度１０および５０のことである。また、デュロメータによる硬度の計測については、ＪＩＳ Ｋ ６２５３およびＩＳＯ ７６１９に解説されている。

また、第１の接着剤層３および第２の接着剤層４の大きさは、ワイヤ２に所望の接着強度が得られるように適宜選択する。

［ワイヤ固定方法］
ワイヤ２を台板１に固定する際には、図３に示すワイヤ張架装置５を使用する。ワイヤ張架装置５は、ワイヤ２を一時的に固定して、所望の張力を加える装置であり、基板６と２個のクランプ７から構成される。クランプ７はワイヤ２を挟持する部品であり、基板６にスライド自在に取り付けられて、任意の間隔で固定される。

以下、図３を参照しながら、ワイヤ２を台板１に固定する手順を説明する。

まず、図３（ａ）に示すように、ワイヤ張架装置５の基板６に台板１を載置する。そして、クランプ７でワイヤ２を挟持し、クランプ７の間隔を調整してワイヤ２に所望の張力を加える。

次に、図３（ｂ）に示すように、台板１の所定の位置にディスペンサー（不図示）を用いて第１の接着剤を滴下する。滴下された第１の接着剤は、自身の表面張力によって、半球状になる。

滴下された第１の接着剤が硬化して、第１の接着剤層３が形成されたら、図３（ｃ）に示すように、ディスペンサー（不図示）を用いて第２の接着剤を滴下する。第１の接着剤と同様に、第２の接着剤は、自身の表面張力によって、半球状になる。

第２の接着剤が硬化して、台板１上に第２の接着剤層４が形成されたら、図３（ｄ）に示すように、ワイヤ２をクランプ７から外して、台板１をワイヤ張架装置５から取り出す。

［設計条件］
図４は、第１の接着剤層３と第２の接着剤層４の硬度を様々に変えた場合の接着強度の変化を示すグラフであり、横軸は第１の接着剤層３の硬度（以下、硬度Ａと呼ぶ）を示し、縦軸は接着強度を示している。なお、接着強度は、ワイヤ２を第１の接着剤層３および第２の接着剤層４から抜くのに必要な力の大きさで表示される。また、接着強度の値は、台板１を固定してワイヤ２を引張試験機で引っ張ったときに、第１の接着剤層３および第２の接着剤層４からワイヤ２が抜けるときの最大力を計測することにより求まる。

また、グラフ中の折線は、第２の接着剤層４の硬度（以下、硬度Ｂと呼ぶ）を一定にして、第１の接着剤層３の硬度（硬度Ａ）を変えたときの、硬度Ａと接着強度との関係を示している。なお、本実施形態では、ワイヤ２の直径を５０μｍ、第１の接着剤層３の直径を２．５ｍｍ、第２の接着剤層４の直径を５．０ｍｍにした。

図４に示した実験結果から、硬度Ａ、硬度Ｂと接着強度の関係をまとめると、表１のようになる。

表１から明らかなように、硬度Ｂを変えずに、硬度Ａを大きくしても、接着強度は改善されない。逆に、硬度Ａを固定して、硬度Ｂを大きくすれば、大きな接着強度が得られる。したがって、硬度Ｂは硬度Ａよりも大きくすればよいことが分かる（条件１）。

また、硬度Ａが小さくても（例えば１０Ｄであっても）、硬度Ｂを大きくすれば、大きな接着強度が得られることが、表１から明らかである。したがって、硬度Ａは１０Ｄ以上とすればよいことが分かる（条件２）。

また、硬度Ｂの値が５０Ｄ以上であれば、硬度Ａの値に関わらず、大きな接着強度が得られることが、表１から明らかである。したがって、硬度Ｂは５０Ｄ以上とすればよいことが分かる（条件３）。

また、硬度Ａが４０Ｄで硬度Ｂが７０Ｄのとき、および、硬度Ａが５０Ｄで硬度Ｂが９０のＤときに、それぞれ大きな接着強度が得られることが、表１から明らかである。したがって、硬度Ｂは、硬度Ａの１．８倍以上とすればよいことが分かる（条件４）。

以上の考察により、条件１〜条件４を満たすような接着剤を選べば、大きな接着強度が得られることが確認された。

［変形例］
図５は、本発明のワイヤ固定接手の変形例を示す横断面図である。図５に示すように、このワイヤ固定接手は、ワイヤ２に通電して、ワイヤ２を収縮させるために、電極８を備えている。また、第１の接着剤層３に、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、あるいは炭素（Ｃ）等の導電性物質を添加した導電性ペーストを用いているので、第１の接着剤層３を経由して、電極８からワイヤ２に電気が流れる。なお、第２の接着剤層４に、絶縁ペーストを用いて絶縁している。一般に、ワイヤ２に通電するためには、前記ワイヤ固定接手に加えて、電極８を台板１に取り付けなければならないが、このようにすれば、前記ワイヤ固定接手と電極８が一体となるので、コンパクトに構成できる。

なお、本実施形態では、ワイヤ２と第１の接着剤層３および第２の接着剤層４に接する面積を大きくして、接着強度を大きくするために、ワイヤ２が第２の接着剤層４を貫通して、ワイヤ２の端部が第２の接着剤層４の外側に突き出るようにしている。必要ならば、ワイヤ２の端部が第２の接着剤層の内側に留まる（外側に突出しない）ようにしてもよい。

また、本実施形態では、台板１の長手方向の辺と平行にワイヤ２を固定しているが、ワイヤ固定方向はこれに限られない。例えば、図６に示すように、台板１の対角線と平行にワイヤ２を固定してもよい。

また、本実施形態では、本発明を形状記憶合金ワイヤの固定に適用した例を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、各種ワイヤの固定に適用できることは言うまでもない。

本発明に係るワイヤ固定接手の斜視図である。 本発明に係るワイヤ固定接手の水平断面図である。 ワイヤ張架装置を使って、ワイヤを台板に固定する手順を説明する図である。 第１の接着剤層と第２の接着剤層の硬度を様々に変えた場合の接着強度の変化を示すグラフである。 本発明に係るワイヤ固定接手の変形例を示す横断面図である。 本発明に係るワイヤ固定接手の固定方向の一例を示す斜視図である。

符号の説明

１ 台板
２ ワイヤ
３ 第１の接着剤層
４ 第２の接着剤層
５ ワイヤ張架装置
６ 基板
７ クランプ
８ 電極

Claims (10)

1. 台板にワイヤを固定するワイヤ固定接手において、
   前記台板に載置されて、前記ワイヤを前記台板に接着する第１の接着剤層と、
   前記台板に載置されて、前記第１の接着剤層を被覆するとともに、前記ワイヤを前記台板に接着する第２の接着剤層を有する
   ことを特徴とするワイヤ固定接手。
2. 前記第１の接着剤層の硬度は、前記第２の接着剤層の硬度よりも低い
   ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤ固定接手。
3. 前記第１の接着剤層は、１０Ｄ以上の硬度を有し、
   前記第２の接着剤層は、５０Ｄ以上の硬度を有する
   ことを特徴とする請求項２に記載のワイヤ固定接手。
4. 前記第２の接着剤層は、前記第１の接着剤層の１．８倍以上の硬度を有する
   ことを特徴とする請求項２または３に記載のワイヤ固定接手。
5. 前記第１の接着剤層は、シリコーン系接着剤によって形成されるとともに、
   前記第２の接着剤層は、エポキシ樹脂系接着剤によって形成される
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のワイヤ固定接手。
6. 前記台板に固定された電極を備えるとともに、
   前記第１の接着剤層は、導電性を備える接着剤によって形成され、
   前記ワイヤは、前記第１の接着剤層を経由して、前記電極と電気的に接続される
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のワイヤ固定接手。
7. 前記ワイヤは、形状記憶合金ワイヤである
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のワイヤ固定接手。
8. 台板にワイヤを固定するワイヤ固定方法において、
   前記台板に第１の接着剤を滴下して、第１の接着剤層を形成して、前記第１の接着剤層で前記ワイヤを台板に接着する第１の接着工程と、
   前記台板に第２の接着剤を滴下して、前記第１の接着剤層を被覆する第２の接着剤層を形成して、前記第２の接着剤層で前記ワイヤを前記台板に接着する第２の接着工程を有する
   ことを特徴とするワイヤ固定方法。
9. 前記第１の接着剤層が硬化した後に、
   前記台板に前記第２の接着剤を滴下する
   ことを特徴とする請求項８に記載のワイヤ固定方法。
10. 前記ワイヤは、形状記憶合金ワイヤである
    ことを特徴とする請求項８または９に記載のワイヤ固定方法。

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