JP2014037806A - Driving device and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、形状記憶合金を利用した駆動装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a drive device using a shape memory alloy and a manufacturing method thereof.
従来、形状記憶合金の特性、即ち、力を加えて変形しても通電により一定の温度(動作温度)以上に加熱すると収縮する特性を利用して駆動する駆動装置がカメラのレンズ駆動アクチュエータ等に広く用いられている(例えば、特許文献1を参照)。 Conventionally, a drive device that drives using a characteristic of shape memory alloy, that is, a property that contracts when heated above a certain temperature (operating temperature) even when deformed by applying force is used as a lens driving actuator of a camera. Widely used (see, for example, Patent Document 1).
この駆動装置は、絶縁性のベース部材と、そのベース部材と互いに対向する可動部材とを備えるとともに、その対向面部間に通電した際の発熱により収縮する複数の形状記憶合金線が平行に配置され、非通電時には、付勢手段によりベース部材側に付勢された可動部材に押圧されて形状記憶合金線が湾曲した状態にあり、通電時には、可動部材が形状記憶合金線の収縮に連動してベース部材に対し離反する方向に相対移動するようになっている。 The drive device includes an insulating base member and a movable member facing the base member, and a plurality of shape memory alloy wires that contract due to heat generated when energized between the opposing surface portions are arranged in parallel. When not energized, the shape memory alloy wire is bent by being pressed by the movable member urged toward the base member by the urging means, and when energized, the movable member is interlocked with the contraction of the shape memory alloy wire. It moves relative to the direction away from the base member.
各形状記憶合金線は、その両端がベース部材の端部固定部にねじ又はリベット等の固定具により取り付けられるとともに、プリント配線基板に半田付けされる端子に接続されるようになっている。 Both ends of each shape memory alloy wire are attached to the end fixing portion of the base member by a fixing tool such as a screw or a rivet, and are connected to terminals soldered to the printed wiring board.
しかしながら、上述の如き従来の技術では、非常に細い形状記憶合金線を一本毎にねじ止め等によりベース部材に固定する作業はとても煩雑であり、作業効率が悪いという問題があった。 However, the conventional techniques as described above have a problem that the work of fixing very thin shape memory alloy wires to the base member by screwing or the like is very complicated and the work efficiency is poor.
また、形状記憶合金線が繰り返し変形することにより、その変形時の応力がネジ等で固定した部分に集中し易く、その為断線する虞があった。 Further, when the shape memory alloy wire is repeatedly deformed, the stress at the time of deformation tends to concentrate on a portion fixed with a screw or the like, and there is a risk of disconnection.
そこで本発明は、このような従来の問題に鑑み、形状記憶合金部材の取付けが容易で製造作業効率の優れた駆動装置及びその製造方法の提供を目的としてなされたものである。 Therefore, in view of such a conventional problem, the present invention has been made for the purpose of providing a drive device that is easy to mount a shape memory alloy member and has excellent manufacturing work efficiency, and a manufacturing method thereof.
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項1に記載の発明の特徴は、通電した際の発熱により収縮する線状又は帯状の形状記憶合金部材と、該形状記憶合金部材の端部が固定される固定部を有する絶縁性のベース部材と、前記形状記憶合金部材の通電による収縮に連動して前記ベース部材に対し相対移動する可動部材と、該可動部材を前記形状記憶合金部材が非通電時形状を成す方向に付勢する付勢手段とを備えてなる駆動装置であって、前記固定部の表裏各面に被せられる一対の押さえ板部を有し、前記固定部と互いに嵌合する導電性金属材製の端子金具を備え、前記形状記憶合金部材は、端部基端側が前記固定部の表面に沿って配置されるとともに、端部先端側が前記固定部の端面部を介して裏面側に折り返されて該裏面に沿って配置され、前記端部基端側及び端部先端側がそれぞれ前記固定部と押さえ板部との間に挟持されたことにある。 The feature of the invention according to claim 1 for solving the conventional problems as described above and achieving the intended purpose is that a linear or belt-shaped shape memory alloy member that contracts due to heat generation when energized, and An insulating base member having a fixed portion to which an end of the shape memory alloy member is fixed, a movable member that moves relative to the base member in conjunction with contraction due to energization of the shape memory alloy member, and the movable member And a biasing means that biases the shape memory alloy member in a direction in which the shape memory alloy member is in a non-energized shape, and has a pair of pressing plate portions that are covered on the front and back surfaces of the fixed portion. A terminal metal fitting made of a conductive metal material that fits together with the fixed portion, and the shape memory alloy member has an end proximal end disposed along the surface of the fixed portion and an end distal end on the end portion Folded to the back side through the end face of the fixed part And the end base end side and the end tip end side are respectively sandwiched between the fixing portion and the pressing plate portion.
請求項2に記載の発明の特徴は、請求項1の構成に加え、前記裏面側押さえ板部を加締めて係止突部を形成してなることにある。 According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the back-side pressing plate portion is swaged to form a locking projection.
請求項3に記載の発明の特徴は、請求項1又は2の構成に加え、前記端子金具は、前記両押さえ板部を対向配置に備えた筒状又はキャップ状に形成されてなることにある。 According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect, the terminal fitting is formed in a cylindrical shape or a cap shape provided with the both pressing plate portions facing each other. .
請求項4に記載の発明の特徴は、請求項1、2又は3の構成に加え、前記固定部の端面部には、前記形状記憶合金部材が掛け回される断面円弧状の折り返しガイド部が形成されてなることにある。 According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first, second, or third aspect, a folding guide portion having an arcuate cross section around which the shape memory alloy member is wound is provided on an end surface portion of the fixing portion. It is to be formed.
請求項5に記載の発明の特徴は、請求項1〜3又は4の構成に加え、前記付勢手段は、前記端子金具を磁性体により構成するとともに、前記可動部材に磁石を備え、前記磁石と前記端子金具との吸着力により前記可動部材が前記ベース部材側に付勢されるようにしてなることにある。 According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first to third or fourth aspects, the biasing means includes the terminal fitting made of a magnetic material, and the movable member includes a magnet, and the magnet In other words, the movable member is biased toward the base member by the attractive force between the terminal fitting and the terminal fitting.
請求項6に記載の発明の特徴は、請求項1〜4又は5の構成に加え、前記ベース部材と前記可動部材とが互いに対向するように配置され、前記形状記憶合金部材の収縮に連動して前記可動部材が前記ベース部材に対し前記対向する方向に相対移動するようにしてなることにある。 According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first to fourth or fifth aspects, the base member and the movable member are disposed so as to face each other, and interlock with the contraction of the shape memory alloy member. Thus, the movable member moves relative to the base member in the facing direction.
請求項7に記載の発明の特徴は、請求項6の構成に加え、前記ベース部材は、対向面側に一又は複数の動作凹部からなる変形許容部を備え、前記可動部材は、対向面側に前記動作凹部内に挿入される動作凸部を備え、前記形状記憶合金部材を前記ベース部材と可動部材との間に前記変形許容部上を横切るように配置し、前記動作凸部に押圧されて前記動作凹部内で撓んだ状態にある前記形状記憶合金部材が通電時の発熱により収縮することにより、前記動作凸部が押圧されて前記可動部材が前記ベース部材より離反する方向に相対移動するようにしたことにある。 According to a seventh aspect of the invention, in addition to the configuration of the sixth aspect, the base member includes a deformation allowing portion including one or a plurality of operation concave portions on the facing surface side, and the movable member is on the facing surface side. And the shape memory alloy member is disposed between the base member and the movable member so as to cross over the deformation allowing portion, and is pressed by the motion convex portion. The shape memory alloy member that is bent in the operation recess is contracted by heat generated during energization, so that the operation protrusion is pressed and the movable member moves away from the base member. There is in doing so.
請求項8に記載の発明の特徴は、 通電した際の発熱により収縮する線状又は帯状の形状記憶合金部材と、該形状記憶合金部材の端部が固定される固定部を有する絶縁性のベース部材と、前記形状記憶合金部材の通電による収縮に連動して前記ベース部材に対し相対移動する可動部材と、該可動部材を前記形状記憶合金部材が非通電時形状を成す方向に付勢する付勢手段とを備えてなる駆動装置の製造方法において、前記駆動装置は、前記固定部の表裏各面に被せられる一対の押さえ板部を有する導電性金属材製の端子金具を備え、前記形状記憶合金部材の先端側を前記固定部の端面部に掛け回すとともに緊張させ、その状態で前記可動部材を前記形状記憶合金部材が前記非通電時形状を成すように配置した後、前記端子金具を前記固定部に嵌合させ、前記形状記憶合金部材の端部基端側を前記固定部の表面に沿って配置させるとともに、端部先端側を前記固定部の裏面に沿って配置させ、且つ、前記端部基端側及び端部先端側をそれぞれ前記固定部と押さえ板部との間に挟持させることにある。 The feature of the invention described in claim 8 is that the insulating base has a linear or belt-shaped shape memory alloy member that contracts due to heat generation when energized, and a fixing portion to which an end of the shape memory alloy member is fixed. A member, a movable member that moves relative to the base member in conjunction with contraction due to energization of the shape memory alloy member, and a bias that biases the movable member in a direction in which the shape memory alloy member forms a non-energized shape. In the manufacturing method of the drive device comprising the biasing means, the drive device includes a terminal metal fitting made of a conductive metal material having a pair of pressing plate portions that cover the front and back surfaces of the fixed portion, and the shape memory The tip end side of the alloy member is hung around the end surface portion of the fixed portion and is tensioned, and in this state, the movable member is disposed so that the shape memory alloy member forms the non-energized shape. In the fixed part And the end base end side of the shape memory alloy member is disposed along the surface of the fixed portion, the front end side of the end portion is disposed along the back surface of the fixed portion, and the end base end The side and the distal end side are to be sandwiched between the fixing part and the pressing plate part.
請求項9に記載の発明の特徴は、請求項8の構成に加え、前記端子金具を前記固定部に嵌合させた後、前記裏面側押さえ板部を加締めることにある。 According to a ninth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the eighth aspect, after the terminal fitting is fitted to the fixed portion, the back-side pressing plate portion is crimped.
請求項10に記載の発明の特徴は、請求項8又は9の構成に加え、前記ベース部材と前記可動部材とが互いに対向するとともに該対向面部間に前記形状記憶合金部材が配置され、該形状記憶合金部材が前記ベース部材と前記可動部材とが互いに重ね合わされた際に前記非通電時形状を成すようにしたことにある。 According to a tenth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the eighth or ninth aspect, the base member and the movable member are opposed to each other and the shape memory alloy member is disposed between the opposed surface portions. The memory alloy member has the non-energized shape when the base member and the movable member are overlapped with each other.
請求項11に記載の発明の特徴は、請求項10の構成に加え、前記付勢手段は、前記端子金具を磁性体により構成するとともに、前記可動部材に磁石を備え、前記磁石と前記端子金具との吸着力により前記可動部材を前記ベース部材に重ね合わせることにある。 According to an eleventh aspect of the invention, in addition to the configuration of the tenth aspect, the urging means includes the terminal fitting made of a magnetic material, and the movable member includes a magnet, and the magnet and the terminal fitting. The movable member is superposed on the base member by the attraction force.
本発明に係る駆動装置は、上述したように、通電した際の発熱により収縮する線状又は帯状の形状記憶合金部材と、該形状記憶合金部材の端部が固定される固定部を有する絶縁性のベース部材と、前記形状記憶合金部材の通電による収縮に連動して前記ベース部材に対し相対移動する可動部材と、該可動部材を前記形状記憶合金部材が非通電時形状を成す方向に付勢する付勢手段とを備えてなる駆動装置であって、前記固定部の表裏各面に被せられる一対の押さえ板部を有し、前記固定部と互いに嵌合する導電性金属材製の端子金具を備え、前記形状記憶合金部材は、端部基端側が前記固定部の表面に沿って配置されるとともに、端部先端側が前記固定部の端面部を介して裏面側に折り返されて該裏面に沿って配置され、前記端部基端側及び端部先端側がそれぞれ前記固定部と押さえ板部との間に挟持されたことにより、細い形状記憶合金部材の端部を容易にベース部材に固定することができるとともに、端子に確実に接続させることができる。 As described above, the drive device according to the present invention has a linear or belt-shaped shape memory alloy member that contracts due to heat generation when energized, and an insulating property having a fixing portion to which an end of the shape memory alloy member is fixed. A base member, a movable member that moves relative to the base member in conjunction with contraction of the shape memory alloy member by energization, and biases the movable member in a direction in which the shape memory alloy member forms a non-energized shape. And a biasing means that includes a pair of pressing plate portions that cover the front and back surfaces of the fixing portion, and is made of a conductive metal material that fits with the fixing portion. The shape memory alloy member has an end portion proximal end side disposed along the surface of the fixed portion, and an end distal end side of the shape memory alloy member is folded back to the back surface side through the end surface portion of the fixed portion. Arranged along the end proximal side and Since the front end side of each part is sandwiched between the fixing part and the pressing plate part, the end of the thin shape memory alloy member can be easily fixed to the base member and can be securely connected to the terminal. it can.
また、本発明において、前記裏面側押さえ板部を加締めてなることにより、端子金具と形状記憶合金部材とを確実に接続させることができる。 Moreover, in this invention, a terminal metal fitting and a shape memory alloy member can be reliably connected by crimping the said back surface side pressing board part.
更に本発明において、前記端子金具は、前記両押さえ板部を対向配置に備えた筒状又はキャップ状に形成されてなることにより、固定部に端子金具を容易且つ安定した状態で嵌合させることができる。 Furthermore, in the present invention, the terminal fitting is formed in a cylindrical shape or a cap shape provided with the holding plate portions facing each other, so that the terminal fitting can be easily and stably fitted to the fixed portion. Can do.
更にまた、本発明において、前記固定部の端面部には、前記形状記憶合金部材が掛け回される断面円弧状の折り返しガイド部が形成されてなることにより、形状記憶部材の端部先端側が応力集中を防止された状態で固定部の裏面側に折り返すことができる。 Furthermore, in the present invention, the end surface of the end portion of the shape memory member is stressed on the end surface portion of the fixed portion by forming a folded guide portion having an arcuate cross section around which the shape memory alloy member is wound. It can be folded back to the back side of the fixed part in a state where concentration is prevented.
また、本発明において、前記付勢手段は、前記端子金具を磁性体により構成するとともに、前記可動部材に磁石を備え、前記磁石と前記端子金具との吸着力により前記可動部材が前記ベース部材と重なり合う側に付勢されるようにしてなることにより、可動部材が磁力により端子金具に引きつけられた状態にあるので、形状記憶合金部材の通電発熱による可動部材の変位が機械構造上阻害されずに最大限に得られ、その一方で、相対移動軌道から逸脱しないようになっている。 In the present invention, the urging means comprises the terminal fitting made of a magnetic material, the movable member includes a magnet, and the movable member is attached to the base member by an attractive force between the magnet and the terminal fitting. By being biased to the overlapping side, the movable member is in a state of being attracted to the terminal fitting by magnetic force, so that the displacement of the movable member due to energization heat generation of the shape memory alloy member is not hindered in terms of mechanical structure. It is obtained to the maximum while it does not deviate from the relative movement trajectory.
更に、本発明において、前記ベース部材と前記可動部材とが互いに対向するように配置され、前記形状記憶合金部材の収縮に連動して前記可動部材が前記ベース部材に対し前記対向する方向に相対移動するようにしたことにより、安定して動作することができる。 Further, in the present invention, the base member and the movable member are disposed so as to face each other, and the movable member moves relative to the base member in the opposite direction in conjunction with the contraction of the shape memory alloy member. By doing so, it is possible to operate stably.
また、本発明において、前記ベース部材は、対向面側に一又は複数の動作凹部からなる変形許容部を備え、前記可動部材は、対向面側に前記動作凹部内に挿入される動作凸部を備え、前記形状記憶合金部材を前記ベース部材と可動部材との間に前記変形許容部上を横切るように配置し、前記動作凸部に押圧されて前記非通電時形状を成す前記形状記憶合金部材が通電発熱により収縮することにより、前記動作凸部が押圧されて前記可動部材が前記ベース部材より離反する方向に相対移動するようにしたことにより、形状記憶合金部材の形状記憶効果を利用して好適に可動部材を移動させることができる。 In the present invention, the base member includes a deformation allowing portion including one or a plurality of operation recesses on the opposite surface side, and the movable member has an operation protrusion inserted into the operation recess on the opposite surface side. The shape memory alloy member is disposed between the base member and the movable member so as to cross over the deformation allowing portion, and is pressed by the operation convex portion to form the non-energized shape. By contracting due to energization heat generation, the movement convex portion is pressed and the movable member moves relative to the direction away from the base member, thereby utilizing the shape memory effect of the shape memory alloy member. The movable member can be preferably moved.
また、本発明に係る駆動装置の製造方法は、上述したように、通電した際の発熱により収縮する線状又は帯状の形状記憶合金部材と、該形状記憶合金部材の端部が固定される固定部を有する絶縁性のベース部材と、前記形状記憶合金部材の通電による収縮に連動して前記ベース部材に対し相対移動する可動部材と、該可動部材を前記形状記憶合金部材が非通電時形状を成す方向に付勢する付勢手段とを備えてなる駆動装置の製造方法において、前記駆動装置は、前記固定部の表裏各面に被せられる一対の押さえ板部を有する導電性金属材製の端子金具を備え、前記形状記憶合金部材の先端側を前記固定部の端面部に掛け回すとともに緊張させ、その状態で前記可動部材を前記形状記憶合金部材が前記非通電時形状を成すように配置した後、前記端子金具を前記固定部に嵌合させ、前記形状記憶合金部材の端部基端側を前記固定部の表面に沿って配置させるとともに、端部先端側を前記固定部の裏面に沿って配置させ、且つ、前記端部基端側及び端部先端側をそれぞれ前記固定部と押さえ板部との間に挟持させることにより、非常に細い形状記憶合金部材を好適に非通電時形状に形成することができるとともに、その端部をベース部材に容易に固定することができる。 In addition, as described above, the method for manufacturing a drive device according to the present invention includes a linear or belt-shaped shape memory alloy member that contracts due to heat generation when energized, and an end portion of the shape memory alloy member that is fixed. An insulating base member having a portion, a movable member that moves relative to the base member in conjunction with contraction due to energization of the shape memory alloy member, and the shape of the movable member when the shape memory alloy member is not energized. In the manufacturing method of the drive device comprising the biasing means for biasing in the forming direction, the drive device is a terminal made of a conductive metal material having a pair of pressing plate portions that cover the front and back surfaces of the fixed portion. A metal fitting is provided, and the distal end side of the shape memory alloy member is hung around the end surface portion of the fixed portion and is tensioned, and in this state, the movable member is arranged so that the shape memory alloy member forms the non-energized shape. Before and after A terminal metal fitting is fitted into the fixing portion, and the base end side of the end portion of the shape memory alloy member is arranged along the surface of the fixing portion, and the tip end side of the end portion is arranged along the back surface of the fixing portion. In addition, a very thin shape memory alloy member is suitably formed into a non-energized shape by sandwiching the end base end side and the end tip end side between the fixing portion and the pressing plate portion, respectively. In addition, the end portion can be easily fixed to the base member.
本発明において、前記端子金具を前記固定部に嵌合させた後、前記裏面側押さえ板部を加締めることにより、形状記憶合金部材の端部を確実に端子金具に接続させることができる。 In this invention, after fitting the said terminal metal fitting to the said fixing | fixed part, the edge part of a shape memory alloy member can be reliably connected to a terminal metal fitting by crimping the said back surface side pressing board part.
更に、本発明において、前記ベース部材と前記可動部材とが互いに対向するとともに該対向面部間に前記形状記憶合金部材が配置され、該形状記憶合金部材が前記ベース部材と前記可動部材とが互いに重ね合わされた際に前記非通電時形状を成すようにしてなることにより、形状記憶合金部材の緊張させた状態を維持しつつ非通電時形状に変形させることができる。 Furthermore, in the present invention, the base member and the movable member are opposed to each other and the shape memory alloy member is disposed between the opposed surface portions, and the base member and the movable member overlap each other. By forming the non-energized shape when it is formed, the shape memory alloy member can be deformed to the non-energized shape while maintaining the tensioned state.
更にまた、本発明において、前記付勢手段は、前記端子金具を磁性体により構成するとともに、前記可動部材に磁石を備え、前記磁石と前記端子金具との吸着力により前記可動部材を前記ベース部材に重ね合わせることにより、可動部材をベース部材に一体化させることができ、運搬や電子機器への装着作業を容易に行うことができる。 Still further, in the present invention, the urging means comprises the terminal fitting made of a magnetic material, the movable member includes a magnet, and the movable member is attached to the base member by an attractive force between the magnet and the terminal fitting. The movable member can be integrated with the base member by being superposed on each other, and can be easily transported and mounted on an electronic device.
次に、本発明に係る駆動装置の実施の態様を図1〜図10に示した実施例に基づいて説明する。尚、図中符号1は駆動装置、符号Aは駆動装置1が装着されるプリント配線基板である。 Next, an embodiment of the drive device according to the present invention will be described based on the embodiments shown in FIGS. In the figure, reference numeral 1 denotes a driving device, and reference numeral A denotes a printed wiring board on which the driving device 1 is mounted.
駆動装置1は、線状の形状記憶合金部材2,2...と、形状記憶合金部材2,2...の端部が固定される固定部3を有する絶縁性のベース部材4と、形状記憶合金部材2,2...の通電発熱による収縮に連動してベース部材4に対し相対移動する可動部材5と、可動部材5を形状記憶合金部材2,2...が非通電時形状を成す方向に付勢する付勢手段とを備えている。
The drive device 1 includes a linear shape
また、この駆動装置1は、固定部3と互いに嵌合する端子金具6,6を備え、この端子金具6の底面をプリント配線基板Aの接続パターンAaに半田付け等により接続することにより、プリント配線基板A上に固着されるとともに電気的に接続され、可動部材5のベース部材4に対する相対移動により可動部材5と一体又は一体化された被駆動体を駆動させるようになっている。
The drive device 1 also includes
形状記憶合金部材2,2...は、ニッケル−チタン合金等の形状記憶効果を示す合金、即ち形状記憶合金により線状に形成され、常温で変形させても通電させた際の発熱により収縮して元の形状に復元するようになっている。
The shape
ベース部材4は、図5に示すように、絶縁性材料又は絶縁被膜を施した材料により細長板状に成形され、長手方向両端に本体部端面より長手方向外側に突出した平板状の固定部3,3が備えられている。
As shown in FIG. 5, the
また、このベース部材4の表面側には、一又は複数の動作凹部10,10...からなる動作許容部11を備え、複数の形状記憶合金部材2,2...がこの動作許容部11を横切るように両固定部3,3間方向に向けて配置され、その両端がそれぞれ端子金具6により固定部3に固定されている。
Further, on the surface side of the
動作許容部11は、ベース部材4の片面側に突出した側面視山型状の複数の支持部12,12を備えて側面視波型状に形成され、当該波型状の谷間部が動作凹部10,10...を構成している。
The
尚、支持部12の頂部は、側面視円弧状に形成されるとともに各形状記憶合金部材2,2...の位置に合わせてベース部材長手方向に向けたガイド溝13,13...が互いに平行配置に形成されている。
In addition, the top part of the
固定部3は、平板状に形成され、図6に示すように、各形状記憶合金部材2,2...の端部基端側2aが固定部3の表面に沿って配置されるとともに、端部先端側2bが固定部3の端面部を介して裏面側に折り返されて裏面に沿って配置され、その外側に端子金具6を嵌め込むことにより各形状記憶合金部材2,2...の端部が固定されるようになっている。
The fixing
また、この固定部3の端面部には、断面円弧状の複数の折り返しガイド部14、14...が櫛状を成すように形成され、この各折り返しガイド部14に形状記憶合金部材2,2...を掛け回すことにより、一点に応力を集中させずにその端部先端側が固定部3の裏面側に折り返されるようになっている。
Further, a plurality of
各折り返しガイド部14は、図6に示すように、固定部3の端面部に表裏面間方向に向けた溝状に形成され、この溝底部が円弧状を成している。そして、この各折り返しガイド部14内に形状記憶合金部材2,2...を通すことにより応力集中を防止するとともに、各形状記憶合金部材2,2...の位置決め及びずれ防止がされるようになっている。
As shown in FIG. 6, each
また、固定部3の裏面は、ベース部材4本体の底面と段差を成すように配置され、段差部15が形成されたことにより固定部3に嵌め込まれた端子金具6の底面、即ち基板接続面がベース部材4本体底面4aと同一平面状に配置されるようになっている。
Further, the back surface of the fixing
端子金具6は、図7に示すように、互いに対向配置にあって且つ互いに導通された一対の押さえ板部20,21を有する形状に形成され、底面、即ち裏面側の押さえ板部21が半田付け等によりプリント配線基板Aの接続パターンAaに接続されるようになっている。
As shown in FIG. 7, the
この端子金具6は、磁性体でもある導電性金属材を絞り加工することにより一体に形成され、互いに対向する一対の押さえ板部20,21と、両押さえ板部20,21の両側縁間を連結する配置の一対の側板部22,22とが角筒状を成し、その角筒状の一端が端板部23により閉鎖されて一端が開口したキャップ状に形成されている。
The
そして、この端子金具6を固定部3に嵌合させることにより、各押さえ板部20,21がそれぞれ固定部3の表裏各面に被せられ、押さえ板部20,21と固定部3との間に各形状記憶合金部材2,2...が挟持され、それにより形状記憶合金部材2,2...の端部が固定部3に固定されるとともに端子金具6に接続されるようになっている。
Then, by fitting the terminal metal fitting 6 to the fixing
端子金具6の開口内縁部6aは、断面円弧状を成すように形成され、形状記憶合金部材2,2...の変形に際し、応力が集中するのを防止している。
The opening
また、固定部3の裏面には、ベース部材4の長手方向と交差する方向に向けた加締め用溝24が形成されており、図6に示すように、この加締め用溝24の位置に合わせて裏面側の押さえ板部21を加締めることにより係止突部25が形成され、形状記憶合金部材2,2...の端部を確実に固定部3に固定するとともに、端子金具6と形状記憶合金部材2,2...との安定した接続状態が確保されている。
Further, a
尚、端板部23には、板厚方向に貫通した挿通孔26,26が形成され、この挿通孔26,26が端子金具6を固定部3に嵌め込む際の空気抜きの役割を担うようになっている。
The
一方、可動部材5は、ベース部材4と互いに対向するように配置され、形状記憶合金部材2,2...の通電発熱による収縮に連動してベース部材4に対し対向方向に相対移動するようなっている。
On the other hand, the
この可動部材5は、対向面側にベース部材4の各動作凹部10,10...内に挿入される側面視山形状の動作凸部30,30...を備え、付勢手段により付勢されて可動部材5がベース部材4に重ね合わされることにより、各動作凸部30,30...が動作凹部10,10...内に嵌め込まれ、可動部材5とベース部材4との対向面部間に配置された形状記憶合金部材2,2...を動作凸部30,30...の嵌合面形状に合わせて波型に変形させるようになっている。
The
また、可動部材5は、両端に少なくとも対向面側を平坦に形成した平坦部31,31が形成され、付勢手段により付勢されて可動部材5がベース部材4に重ね合わされた際に、平坦部31,31が端子金具6の表面、即ち、表面側押さえ板部20,21に重ね合わせ配置に当接するようになっている。
Further, the
尚、付勢手段は、可動部材5に磁石部を備え、磁石部と磁性体である端子金具6との吸着力により可動部材5がベース部材4と重なり合う側に付勢されるようにしている。
The biasing means includes a magnet portion on the
可動部材5は、可動部材5全体をフェライト磁石等により構成することにより磁石部を備えるようにしてもよく、また、図9に示すように、可動部材5の各平坦部31,31に磁石32,32を埋め込むようしてもよい。
The
このように構成された駆動装置1では、図10(a)に示すように、非通電時においては、付勢手段即ち、可動部材5と端子金具6とが磁石の磁力mにより吸着されて可動部材5がベース部材4に重ね合わされ、それに伴い各動作凸部30,30...が動作凹部10,10...内に挿入されることにより、動作凸部30,30...の頂部が各形状記憶合金部材2,2...と当接し、各形状記憶合金部材2,2...が波型状(非通電時形状)に変形した状態にある。
In the drive device 1 configured as described above, as shown in FIG. 10 (a), the energizing means, that is, the
この駆動装置1に通電、即ち、端子金具6,6間に電圧を生じさせ、各形状記憶合金部材2,2...に電流を流すと、形状記憶合金部材2,2...が形状記憶効果、即ち通電発熱によって収縮し、図10(b)に示すように、形状記憶合金部材2,2...の動作凸部30,30...頂部に接触した部分の対向面間方向位置が可動部材側に変位し、それに連動して動作凸部30,30...を介して各形状記憶合金部材2,2...に押し上げられ、付勢手段による付勢力、即ち磁石部と磁性体である端子金具6との磁力mに抗して可動部材5がベース部材4より離反する方向に相対移動する。
When the drive device 1 is energized, that is, a voltage is generated between the
その際、可動部材5が磁力mにより端子金具6に引きつけられた状態にあるので、形状記憶合金部材2,2...の通電発熱による可動部材5の変位は、機械構造上では阻害されずに最大限に得られ、その一方で、相対移動軌道から逸脱しないようになっている。
At that time, since the
そして、端子金具6間に負荷した電圧が除去されると、付勢手段の付勢力、即ち磁石2と端子金具6との吸着力mに付勢されて可動部材5が図10(a)に示す原位置、即ち、ベース部材4に可動部材5が重ね合わされる位置に復帰し、それに伴い各動作凸部30,30...が動作凹部10,10...内に挿入され、動作凸部30,30...に押圧されて各形状記憶合金部材2,2...が波型状(非通電時形状)に変形する。
When the voltage applied between the
次に、本発明に係る駆動装置の製造方法について図11に基づいて説明する。尚、上述の実施例と同様の構成には同一符号を付して説明を省略する。 Next, the manufacturing method of the drive device according to the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to the above-mentioned Example, and description is abbreviate | omitted.
駆動装置1を製造するには、図11(a)に示すように、まず、ベース部材4を表側、即ち動作許容部11が形成された側を上にして設置し、そこに各形状記憶合金部材2,2...を各支持部12,12のガイド溝13に通して互いに平行に動作許容部11上を横切るように配置し、更に各形状記憶合金部材2,2...の両先端側2bを固定部3端面部に形成された断面円弧状の折り返しガイド部14に掛け回すとともに下向きにテンションtをかけて緊張させる。
In order to manufacture the drive device 1, as shown in FIG. 11A, first, the
その際、各形状記憶合金部材2,2...は、その一方又は両方の先端側に図示しないテンション装置を介在させる等して、製造に最適なテンションt、即ち、両固定部3,3間で緩むことなく緊張した状態にあって、且つ、引張方向に作用する一定の荷重を許容し、破断することのない程度の張力に調整されている。
At that time, each of the shape
次に、図11(b)に示すように、ベース部材4の片面側より可動部材5を近づけて重ね合わせ、可動部材5を各形状記憶合金部材2,2...が非通電時形状を成すように配置する。
Next, as shown in FIG. 11 (b), the
即ち、可動部材5をベース部材4に重ね合わせて配置することにより、動作凸部30,30...が各形状記憶合金部材2,2...と接触して動作凹部10,10...内に向けて押圧する。
That is, by arranging the
その際、各形状記憶合金部材2,2...は、緊張した状態にあるので、動作凸部30,30...に押圧されることにより、引張方向の荷重が作用し、波形に沿って伸長するように変形して非通電時形状が形成される。
At that time, since each shape
そして、可動部材5をベース部材4に重ね合わせた状態を保持したまま、図11(c)に示すように、端子金具6,6をベース部材4の長手方向外側より近づけ、固定部3に嵌合させる。
Then, while maintaining the state in which the
この端子金具6を固定部3に嵌め込む際、形状記憶合金部材2,2...が端面部に掛け回され、且つ緊張した状態にあるので、端子金具6が嵌め込み方向に進むに連れて各押さえ板部20,21の開口内側縁7aにガイドされて端部基端側2aが固定部3表面に沿わされるとともに固定部3表面と押さえ板部20との間に挟まれ、同様に端部先端側2bが固定部3裏面に沿わされるとともに、固定部3裏面と押さえ板部21との間に挟まれる。
When the
そして、端子金具6が固定部3に完全に嵌合されることにより、形状記憶合金部材2,2...の端部基端側2aを固定部3の表面に沿って配置させるとともに、端部先端側2bを固定部3の裏面に沿って配置させ、且つ、端部基端側2a及び端部先端側2bをそれぞれ固定部3と押さえ板部20,21との間に挟持させ、形状記憶合金部材2,2...の端部が固定部3に固定されるとともに端子金具6に接続される。
Then, when the
また、端子金具6と可動部材5が磁力mにより吸着され、可動部材5がベース部材4に重ね合わされた状態、即ち各形状記憶合金部材2,2...が非通電時形状を成す位置で保持される。
Further, the
次に、図11(d)に示すように、段差部15を利用して固定部3の裏面に露出した各形状記憶合金部材2,2...の先端部分2bを切断する。このとき、ベース部材4本体の底面と固定部3裏面との間に段差部15が形成されていることにより、形状記憶合金部材2,2...の切断部がベース部材4及び端子金具6の底面と干渉しないように切断できるようになっている。
Next, as shown in FIG. 11 (d), the
最後に、加締め用溝24の位置に合わせて下面側より裏面側押さえ板部21を加締め、端子金具6を固定部3に固定するとともに、形状記憶合金部材2,2...の端部先端側と端子金具6とを確実に接続させ、組立てが完了する。
Finally, in accordance with the position of the
尚、上述の実施例では、ベース部材と可動部材とが互いに対向し、両対向面部間に形状記憶合金部材を配設し、形状記憶合金部材の通電発熱による収縮に連動して可動部材がベース部材より離反する方向に移動する構造としたものについて説明したが、本発明は、そのような構造に限定されず、ベース部材に固定部を備え、当該固定部に上述の如き端子金具を用いて形状記憶合金部材の端部を固定する構造であればよい。 In the above-described embodiment, the base member and the movable member are opposed to each other, the shape memory alloy member is disposed between the opposing surface portions, and the movable member is linked to the contraction of the shape memory alloy member due to energization heat generation. The structure that moves in a direction away from the member has been described, but the present invention is not limited to such a structure, and the base member includes a fixing portion, and the fixing member uses the terminal fitting as described above. Any structure that fixes the end of the shape memory alloy member may be used.
例えば、ベース部材と可動部材とを互いに対向させ、形状記憶合金部材を可動部材の上面側に架け渡してその両端部をベース部材の固定部に端子金具を用いて固定するとともに、可動部材をベース部材から離反する方向に付勢する付勢手段を備え、形状記憶合金部材の通電発熱に伴う収縮により可動部材をベース部材側に移動させるようにした構造等であってもよい。 For example, the base member and the movable member are opposed to each other, the shape memory alloy member is bridged on the upper surface side of the movable member, and both ends thereof are fixed to the fixing portion of the base member using terminal fittings. The structure etc. which were provided with the urging | biasing means urged | biased in the direction away from a member, and moved the movable member to the base member side by the shrinkage | contraction accompanying the electricity_generation | heat_generation of a shape memory alloy member may be sufficient.
また、上述の実施例では、端子金具を一端が開口したキャップ状に形成した例について説明したが、側面視コ字状等の互いに対向する一対の押さえ板部を備えた他の形状であってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the example in which the terminal fitting is formed in a cap shape with one end opened is described, but other shapes including a pair of pressing plate portions facing each other such as a U-shape in a side view are provided. Also good.
更に、上述の実施例では、複数の形状記憶合金部材を互いに平行配置に備えた例について説明したが、形状記憶合金部材は1本であってもよい。また、上述の実施例では形状記憶合金部材を線状としたものについて説明したが、帯状であってもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which a plurality of shape memory alloy members are provided in parallel with each other has been described, but one shape memory alloy member may be provided. In the above-described embodiments, the shape memory alloy member has been described as being linear.
m 磁力
t テンション(張力)
A プリント配線基板
1 駆動装置
2 形状記憶合金部材
3 固定部
4 ベース部材
5 可動部材
6 端子金具
10 動作凹部
11 動作許容部
12 支持部
13 ガイド溝
14 折り返しガイド部
15 段差部
20 押さえ板部
21 裏面側押さえ板部
22 側板部
23 端板部
24 加締め用溝
25 係止突部
26 挿通孔
30 動作凸部
31 平坦部
32 磁石
m Magnetic force t Tension
A Printed wiring board 1
Claims (11)
前記固定部の表裏各面に被せられる一対の押さえ板部を有し、前記固定部と互いに嵌合する導電性金属材製の端子金具を備え、
前記形状記憶合金部材は、端部基端側が前記固定部の表面に沿って配置されるとともに、端部先端側が前記固定部の端面部を介して裏面側に折り返されて該裏面に沿って配置され、前記端部基端側及び端部先端側がそれぞれ前記固定部と押さえ板部との間に挟持されたことを特徴としてなる駆動装置。 By a linear or belt-shaped shape memory alloy member that contracts due to heat generation when energized, an insulating base member having a fixing portion to which an end of the shape memory alloy member is fixed, and energization of the shape memory alloy member A drive device comprising: a movable member that moves relative to the base member in conjunction with contraction; and an urging means that urges the movable member in a direction in which the shape memory alloy member forms a non-energized shape. And
It has a pair of pressing plate parts that are put on the front and back surfaces of the fixed part, and comprises a terminal metal fitting made of a conductive metal material that fits with the fixed part,
The shape memory alloy member is arranged along the back surface with the base end side of the end portion being arranged along the surface of the fixing portion and the tip end side of the end portion being folded back to the back surface side through the end surface portion of the fixing portion. The drive device according to claim 1, wherein the base end side of the end portion and the tip end side of the end portion are sandwiched between the fixing portion and the pressing plate portion, respectively.
前記形状記憶合金部材を前記ベース部材と可動部材との間に前記変形許容部上を横切るように配置し、前記動作凸部に押圧されて前記動作凹部内で撓んだ状態にある前記形状記憶合金部材が通電時の発熱により収縮することにより、前記動作凸部が押圧されて前記可動部材が前記ベース部材より離反する方向に相対移動するようにした請求項6に記載の駆動装置。 The base member includes a deformation allowing portion including one or a plurality of operation recesses on the opposite surface side, and the movable member includes an operation protrusion inserted into the operation recess on the opposite surface side,
The shape memory in which the shape memory alloy member is disposed between the base member and the movable member so as to cross the deformation allowing portion, and is pressed by the operation convex portion and is bent in the operation concave portion. The drive device according to claim 6, wherein the alloy member contracts due to heat generation during energization, whereby the operation convex portion is pressed and the movable member moves relative to a direction away from the base member.
前記駆動装置は、前記固定部の表裏各面に被せられる一対の押さえ板部を有する導電性金属材製の端子金具を備え、
前記形状記憶合金部材の先端側を前記固定部の端面部に掛け回すとともに緊張させ、その状態で前記可動部材を前記形状記憶合金部材が前記非通電時形状を成すように配置した後、前記端子金具を前記固定部に嵌合させ、前記形状記憶合金部材の端部基端側を前記固定部の表面に沿って配置させるとともに、端部先端側を前記固定部の裏面に沿って配置させ、且つ、前記端部基端側及び端部先端側をそれぞれ前記固定部と押さえ板部との間に挟持させることを特徴としてなる駆動装置の製造方法。 By a linear or belt-shaped shape memory alloy member that contracts due to heat generation when energized, an insulating base member having a fixing portion to which an end of the shape memory alloy member is fixed, and energization of the shape memory alloy member Manufacture of a driving device comprising: a movable member that moves relative to the base member in conjunction with contraction; and an urging means that urges the movable member in a direction in which the shape memory alloy member forms a non-energized shape. In the method
The drive device includes a terminal metal fitting made of a conductive metal material having a pair of pressing plate portions that are put on the front and back surfaces of the fixed portion,
The tip end side of the shape memory alloy member is hung around the end surface portion of the fixed portion and is tensioned, and in this state, the movable member is arranged so that the shape memory alloy member forms the non-energized shape, and then the terminal A fitting is fitted to the fixed part, and the end base end side of the shape memory alloy member is arranged along the surface of the fixed part, and the tip end side is arranged along the back surface of the fixed part, And the manufacturing method of the drive device characterized by clamping the said edge part base end side and an edge part front end side between the said fixing | fixed part and a pressing board part, respectively.
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