JP4852001B2 - Drive module and assembly method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、形状記憶合金ワイヤを用いた駆動モジュールおよびその組立方法に関する。 The present invention relates to a drive module using a shape memory alloy wire and an assembling method thereof.
従来、例えば、カメラ機能付き携帯電話器などの小型の電子機器において、例えば撮像レンズユニットなどの被駆動体を駆動するために、形状記憶合金ワイヤの伸縮を利用して駆動を行う駆動モジュールが種々提案されている。
このような駆動モジュールとして、例えば、特許文献1には、固定部と、被駆動体に対して第1の当接点で当接し、固定部に対して揺動軸線回りに揺動するレバー部材と、固定部とレバー部材とを連結する形状記憶合金とを有し、この形状記憶合金は、被駆動体の移動方向に対して非平行であり、かつ第1の当接点と揺動軸線とを含む平面に対して非平行であるように配置されている駆動機構が記載されている。
この駆動機構では、リードフレームが駆動装置の本体にインサート成形され、線径30〜50μm程度の形状記憶合金の端部は、リードフレームの上部側の端部を二つ折りにしてその間に挟まれた状態でカシメにより固定されている。リードフレームの支持平板側の端部は基板上に半田付けされている。
また、特許文献2には,形状記憶合金支持手段と、この形状記憶合金支持手段に対し直線方向に移動可能な可動体と、直線方向を横切る状態となるように、両端部を形状記憶合金支持手段に支持されるとともに、中間部を可動体に、少なくとも直線方向に関してはこの可動体に対して相対移動不可能なように連係された線状の形状記憶合金と、可動体を直線方向の一方の向きに付勢しかつそれによって同時に形状記憶合金に伸び変形を与えようとする付勢手段とを有してなる直線運動型アクチュエータが記載されている。
この直線運動型アクチュエータでは、線状の形状記憶合金の両端部は本体の内周壁に固定されている。
As such a drive module, for example,
In this drive mechanism, the lead frame is insert-molded into the main body of the drive device, and the end portion of the shape memory alloy having a wire diameter of about 30 to 50 μm is sandwiched between the end portions on the upper side of the lead frame in two. It is fixed by caulking in the state. The end of the lead frame on the support flat plate side is soldered onto the substrate.
Further, in
In this linear motion type actuator, both ends of the linear shape memory alloy are fixed to the inner peripheral wall of the main body.
しかしながら、上記のような従来の駆動モジュールには、以下のような問題があった。
特許文献1に記載の技術では、駆動装置の本体にインサート成形されてから、その上部側の端部を二つ折りにして線状の形状記憶合金をカシメにより固定している。一方、線状の形状記憶合金の長さや、取付位置、取付角度などが、ばらつくと被駆動体の移動量に影響することになる。
このため、駆動装置の本体上で、形状記憶合金の長さの調整しつつカシメを行う必要があり、例えば、5〜10mm角程度といった小型のモジュールでは、駆動装置内における形状記憶合金の配回しに応じて、一般には被カシメ部がきわめて近接した状態で作業を行わなければならない。また、駆動装置の構造部品との干渉を避けて極めて狭隘なスペースにおいて作業を行わなければならない。この結果、線状の形状記憶合金の長さや張力の管理などを含む取付作業が非常に難しくなり、生産歩留まりを低下させる原因となるという問題がある。
また、特許文献2に記載の技術では、線状の形状記憶合金を本体の内周壁に固定しているため、線状の形状記憶合金の長さや張力の管理を行いながら本体に組み立てる必要がある。このため、特許文献1と同様、手間のかかる作業となって、生産歩留まりを低下させる原因となるという問題がある。
However, the conventional drive module as described above has the following problems.
In the technique described in
For this reason, it is necessary to perform caulking while adjusting the length of the shape memory alloy on the main body of the drive device. For example, in a small module of about 5 to 10 mm square, the shape memory alloy is distributed in the drive device. Accordingly, in general, the work must be performed in a state where the caulking portions are very close to each other. In addition, the work must be performed in a very narrow space while avoiding interference with the structural parts of the drive unit. As a result, there is a problem that the attachment work including the management of the length and tension of the linear shape memory alloy becomes very difficult and causes a reduction in production yield.
Further, in the technique described in
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、製造効率を向上しつつ、組立精度のバラツキを低減することができる駆動モジュールおよびその組立方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a drive module and an assembling method thereof that can reduce variations in assembling accuracy while improving manufacturing efficiency.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明では、支持体上に移動可能に設けられた被駆動体が、通電量に応じて伸縮する形状記憶合金ワイヤの中間部に係止されてなる駆動モジュールであって、前記形状記憶合金ワイヤの端部をそれぞれ導通可能に保持するワイヤ保持部と、前記支持体に対する被位置決め部と、前記支持体から前記被位置決め部側に向かう反力を受ける被係止部とを有する保持端子を備え、前記支持体は、前記保持端子の前記被位置決め部を係止する位置決め部と、前記保持端子の前記被係止部を前記被位置決め部側に向けて押圧状態に係止する係止部とを備えてなる構成とする。
この発明によれば、保持端子のワイヤ保持部によって、形状記憶合金ワイヤの両端部を導通可能に保持する。そして、被駆動体に形状記憶合金ワイヤを係止した状態で、各保持端子の被位置決め部を支持体の位置決め部に係止させ、保持端子の被係止部を支持体の係止部に押圧状態で係止することにより、位置決め部側に向けて押圧する反力をとった状態で、保持端子を支持体に係止することができる。これにより、形状記憶合金ワイヤの中間部に被駆動体を係止するとともに、形状記憶合金ワイヤの端部を支持体の位置決め部に対して位置決めした状態で、形状記憶合金ワイヤを張架することができる。
In order to solve the above-described problems, in the invention described in
According to this invention, the both ends of the shape memory alloy wire are held so as to be conductive by the wire holding portion of the holding terminal. Then, in a state where the shape memory alloy wire is locked to the driven body, the positioned portion of each holding terminal is locked to the positioning portion of the supporting body, and the locked portion of the holding terminal is locked to the locking portion of the supporting body. By locking in the pressed state, the holding terminal can be locked to the support body in a state in which a reaction force pressing toward the positioning portion is taken. Thus, the driven body is locked to the intermediate portion of the shape memory alloy wire, and the shape memory alloy wire is stretched in a state where the end portion of the shape memory alloy wire is positioned with respect to the positioning portion of the support. Can do.
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の駆動モジュールにおいて、前記支持体の位置決め部および係止部は、前記支持体の外周面側に設けられた突起部からなる構成とする。
この発明によれば、支持体の位置決め部および係止部が支持体の外周面側に設けられた突起部からなるので、形状記憶合金ワイヤを保持した保持端子を支持体の外周面側から突起部の突出方向に沿って嵌め込むことで取り付けることができる。
According to a second aspect of the present invention, in the drive module according to the first aspect, the positioning portion and the locking portion of the support body are constituted by protrusions provided on the outer peripheral surface side of the support body.
According to the present invention, since the positioning portion and the locking portion of the support body are formed of the protrusion portions provided on the outer peripheral surface side of the support body, the holding terminal holding the shape memory alloy wire is protruded from the outer peripheral surface side of the support body. It can be attached by fitting along the protruding direction of the part.
請求項3に記載の発明では、請求項2に記載の駆動モジュールにおいて、前記支持体の係止部は、前記突起部の前記支持体に対する基端側から先端側に向かって前記位置決め部との距離が増大するテーパ面を備える構成とする。
この発明によれば、支持体の係止部に設けられたテーパ面によって、保持端子を支持体の外周面側から取り付ける際に、保持端子の被係止部を、支持体の係止部のテーパ面に沿って移動させることで、保持端子を位置決め部に向かって移動させつつ係止することができる。そのため、保持端子の被係止部に対する反力を漸増させながら、保持端子の被位置決め部を支持体の位置決め部に係止することができる。
According to a third aspect of the present invention, in the drive module according to the second aspect, the locking portion of the support body is connected to the positioning portion from the proximal end side to the distal end side of the protrusion portion with respect to the support body. It is set as the structure provided with the taper surface where distance increases.
According to the present invention, when the holding terminal is attached from the outer peripheral surface side of the support body by the tapered surface provided in the locking portion of the support body, the locked portion of the holding terminal is connected to the locking section of the support body. By moving along the taper surface, the holding terminal can be locked while being moved toward the positioning portion. Therefore, the positioned portion of the holding terminal can be locked to the positioning portion of the support body while gradually increasing the reaction force of the holding terminal with respect to the locked portion.
請求項4に記載の発明では、請求項1または2に記載の駆動モジュールにおいて、前記被係止部が梁端部に設けられた弾性梁部を備える構成とする。
この発明によれば、保持端子の被係止部が、弾性梁部の梁端部に設けられているので、支持体の係止部からの反力が、弾性梁部に伝達されることで、保持端子の被位置決め部に弾性力が付勢される。このため、保持端子の取り付けが容易となるとともに、取り付け後に位置ずれが起こりにくくなり、位置決め部に対する係止状態を安定させることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the drive module according to the first or second aspect, the locked portion includes an elastic beam portion provided at a beam end portion.
According to this invention, since the locked portion of the holding terminal is provided at the beam end portion of the elastic beam portion, the reaction force from the locking portion of the support is transmitted to the elastic beam portion. The elastic force is applied to the positioned portion of the holding terminal. For this reason, it becomes easy to attach the holding terminal, and it becomes difficult for the position shift to occur after the attachment, and the locked state with respect to the positioning portion can be stabilized.
請求項5に記載の発明では、支持体上に移動可能に設けられた被駆動体が、通電量に応じて伸縮する形状記憶合金ワイヤの中間部に係止されてなる駆動モジュールの組立方法であって、前記形状記憶合金ワイヤの両端部を、それぞれ前記形状記憶合金ワイヤの端部を導通可能に保持するワイヤ保持部を有する保持端子に保持し、前記両端部が前記保持端子に保持された形状記憶合金ワイヤの中間部を前記被駆動体に係止し、前記保持端子に設けられた被位置決め部を前記支持体に設けられた位置決め部に係止し、前記保持端子に設けられた被係止部によって前記支持体から前記位置決め部に設けられた位置決め面の方向に押圧する反力を受けて前記支持体に対して位置決めして固定することにより、前記形状記憶合金ワイヤを前記各保持端子と前記被駆動体の係止位置との間で張架する方法とする。
この発明によれば、請求項1に記載の駆動モジュールを組み立てる組立方法となっているので、請求項1に記載の発明と同様の作用効果を備える。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a drive module assembling method in which a driven body that is movably provided on a support is locked to an intermediate portion of a shape memory alloy wire that expands and contracts in accordance with an energization amount. The both ends of the shape memory alloy wire are held by holding terminals having wire holding portions that hold the end portions of the shape memory alloy wire in a conductive manner, and the both ends are held by the holding terminals. An intermediate portion of the shape memory alloy wire is locked to the driven body, a positioning portion provided on the holding terminal is locked to a positioning portion provided on the supporting body, and a target portion provided on the holding terminal is provided. The shape memory alloy wire is held by each of the holding members by receiving a reaction force pressing from the support in the direction of the positioning surface provided in the positioning portion by the locking portion and positioning and fixing the wire to the support. Terminal Wherein the method of stretching between the locking position of the driven body.
According to this invention, since it is an assembling method for assembling the drive module according to the first aspect, the same effect as the invention according to the first aspect is provided.
本発明の駆動モジュールおよびその組立方法によれば、保持端子で両端を保持した状態で、支持体に位置決めして組み立てることができるので、製造効率を向上しつつ、組立精度のバラツキを低減することができるという効果を奏する。 According to the drive module and its assembly method of the present invention, it is possible to position and assemble the support body with both ends held by the holding terminals, so that the manufacturing efficiency is improved and the variation in the assembly accuracy is reduced. There is an effect that can be.
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In all the drawings, even if the embodiments are different, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals, and common description is omitted.
[第1の実施形態]
本発明の第1の実施形態に係る駆動モジュールについて説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る駆動モジュールを示す模式的な正面図である。図2は、本発明の第1の実施形態に係る駆動モジュールの保持端子の近傍の様子を示す部分斜視図である。図3は、図2の正面図である。図4(a)は、図3のA視の部分拡大図である。図4(b)は、図3のB視の部分拡大図である。図5は、本発明の第1の実施形態に係る駆動モジュールに用いる保持端子の模式的な正面図である。
[First Embodiment]
The drive module according to the first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic front view showing a drive module according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial perspective view showing a state in the vicinity of the holding terminal of the drive module according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a front view of FIG. FIG. 4A is a partially enlarged view of FIG. FIG. 4B is a partially enlarged view as seen from B in FIG. FIG. 5 is a schematic front view of a holding terminal used in the drive module according to the first embodiment of the present invention.
本実施形態の駆動モジュール1は、図1に示すように、柱状または筒状の被駆動体3を、駆動制御部100によって制御される通電量に応じて伸縮する形状記憶合金(Shape Memory Alloy、以下、SMAと略称する)ワイヤを用いて1軸方向に沿って往復駆動できるようにしたものである。例えば、携帯電話器やデジタルカメラなどの小型の電子機器に内蔵して適宜の駆動機構、アクチュエータなどとして好適に用いることができるものである。
被駆動体3の種類、形状は、用途に応じて適宜の形状を採用することができるが、本実施形態では、一例として、側面3aが、駆動方向に一致する上下方向に延ばされた、例えば円筒面からなり、側面3aの径方向外側に、SMAワイヤと係止されるとともに、被駆動体3の駆動方向の中心軸回りの回転を規制するガイド突起3bが突出された場合の例で説明する。
As shown in FIG. 1, the
As the type and shape of the driven body 3, an appropriate shape can be adopted depending on the application, but in the present embodiment, as an example, the
駆動モジュール1の概略構成は、図1に示すように、シャーシ2(支持体)、SMAワイヤ5、保持端子4A、4B、および付勢手段6からなる。なお、図1は、全体の概略構成を説明する模式図であり、細部の形状は、省略されたり誇張されたりしている。
また、駆動モジュール1の配置姿勢は、図示の態様に限定されるものではないが、以下では、説明の便宜上、図示のように、被駆動体3が駆動モジュール1の上端側に設けられ、図示上下方向を駆動方向とする場合の例で説明する。
The schematic configuration of the
Further, the arrangement posture of the
シャーシ2は、平面視略矩形状の函体であり、上面側の中央部には、被駆動体3の側面3aを摺動可能に内嵌する平面視略円筒状のガイド面2aが設けられている。ガイド面2aには、被駆動体3のガイド突起3bを、シャーシ2の側面2b側に突出させるとともに駆動方向にガイドする、正面視U字状のガイド溝2eが径方向に貫通して設けられている。
シャーシ2の図示正面側の外周面である側面2bには、保持端子4A、4Bをそれぞれ取り付けるために、側面2bから外側へ突出された突起部によって構成された位置決め部2A、係止部2C、並びに位置決め部2B、係止部2Dが、被駆動体3の中心軸Oとガイド突起3bの中心を含む面(図示上下方向に延びる紙面垂直面)に対して、面対称に設けられている。
シャーシ2の底面部2hには、底面部2hと対向する被駆動体3の下端部と底面部2hとの間には、駆動方向に沿った引張弾性力を付勢する付勢手段6が設けられている。
シャーシ2の材質は、電気絶縁体である適宜の合成樹脂やセラミックスなどを採用することができる。
なお、通電部である保持端子4A、4B、SMAワイヤ5と接触する部分に電気絶縁処理が施す場合には、シャーシ2の基材として導電性を有する非金属や金属なども採用することができる。
The
In order to attach the
The
As the material of the
In addition, when an electrical insulation process is performed to the part which
SMAワイヤ5は、温度に応じて伸縮方向の長さが記憶された導電性の形状記憶合金からなるワイヤであり、後述する保持端子4A、4Bのワイヤ保持部4aに、それぞれ両端部をかしめられている。そして、保持端子4A、4B間のSMAワイヤ5の長さは、このカシメ時の温度で所定長さとなるように調整されている。
The
付勢手段6は、被駆動体3に引張弾性力を付勢できれば、具体的な構成は特に限定されない。例えば、引張りコイルバネ、渦巻きバネ、板バネ等のバネ部材や、駆動方向に引張り弾性力を発生する合成ゴム、エラストマーなどの弾性部材などを採用することができる。
また、付勢手段6の個数も特に限定されず、例えば、被駆動体3の中心に1個設けてもよいし、あるいは被駆動体3の外縁部の円周上を等分する位置に複数のバネ部材や弾性部材を設けた構成としてもよい。
The urging means 6 is not particularly limited in its specific configuration as long as it can urge the driven body 3 with a tensile elastic force. For example, a spring member such as a tension coil spring, a spiral spring, or a leaf spring, or an elastic member such as a synthetic rubber or an elastomer that generates a tensile elastic force in the driving direction can be employed.
Further, the number of the urging means 6 is not particularly limited. For example, one biasing means 6 may be provided at the center of the driven body 3, or a plurality of biasing means 6 may be provided at equal positions on the circumference of the outer edge of the driven body 3. It is good also as a structure which provided the spring member and elastic member.
次に、シャーシ2の位置決め部2A、係止部2Cの詳細形状を、保持端子4Aの形状とともに説明する。なお、位置決め部2B、係止部2D、および保持端子4Bの形状は、位置決め部2A、係止部2C、および保持端子4Bと面対称であり、容易に理解できるため以下では説明を省略する。
Next, detailed shapes of the
位置決め部2Aは、SMAワイヤ5の一方の端部を保持する保持端子4Aを、互いに交差する2方向に位置決めする突起部である。
本実施形態の位置決め部2Aは、図2、3に示すように、側面2bからの突出方向に対する側面に、保持端子4Aを駆動方向に位置決めする位置決め面2dと、保持端子4Aを駆動方向に略直交する方向に位置決めする位置決め面2cを備えている。
すなわち、本実施形態では、位置決め面2d、2cは、略90°をなす2平面からなる。
The
As shown in FIGS. 2 and 3, the
That is, in the present embodiment, the positioning surfaces 2d and 2c are composed of two planes forming approximately 90 °.
係止部2Cは、位置決め部2Aによって位置決めされる保持端子4Aを位置決め面2c、2dに対して、それぞれ、がたつかせることなく係止するために、保持端子4Aを位置決め部2Aに押圧状態に係止する突起部である。
本実施形態の係止部2Cは、図2、3に示すように、位置決め面2cの対向位置に所定距離離間して設けられた突起部である。係止部2Cの側面2bからの突出方向に対する側面には、下端側に位置決め面2dと平行な係止面2iが形成され、上端側に係止面2iに略平行な上面2jと、この上面2jの一部分において側面2bから上面2jに沿って上方側、および側面2bから径方向の外方に向かう方向に突出されたテーパ係止部2Eとが形成された突起部である。
The locking
As shown in FIGS. 2 and 3, the locking
テーパ係止部2Eの外形は、図4(a)、(b)に示すように、側面2bから径方向の外方に向かう方向、すなわち支持体に対する突出の高さ方向において、基端側の側面2bから正面視半円弧状の係止面2fが形成されている。また、この係止面2fに続いて、側面2bから径方向の外方に向かう方向において基端側から先端側に向かって円弧径が縮径する略半円錐状のテーパ面2gが形成されている。
このため、テーパ面2gのうち、位置決め部2Aの位置決め面2cに対向する側では、テーパ面2g上で、側面2bから径方向の外方に向かう方向において基端側から先端側に向かって、位置決め面2cとの距離が増大するテーパ面を構成されている。
なお、図示では、係止面2fの側面2bに対する突出の高さ方向の距離は、保持端子4Aの板厚より小さいように描かれているが、これは一例であって、係止面2fの突出の高さ方向の距離は保持端子4Aが係止できるような適宜寸法を採用することができ、ワイヤ保持部4aの板厚より小さい寸法には限定されない。
As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the outer shape of the
For this reason, on the side of the tapered
In the drawing, the distance in the height direction of the protrusion of the
保持端子4Aは、図5に示すように、駆動モジュール1の上下方向にわたって延びる鍵形状の板状部材であり、一方の端部に駆動制御部100と電気的に接続されてSMAワイヤ5の駆動電流の供給を受けるための帯状の端子部4bが設けられ、他方の端部にSMAワイヤ5の端部を、電気的に導通可能に保持するワイヤ保持部4aが設けられ、これらの中間部において、位置決め部2A、係止部2Cによって形成された凹凸形状に、がたつきなく嵌合する鍵形形状が形成されている。
ワイヤ保持部4aは、本実施形態では、帯状の端部を折り曲げてその間にSMAワイヤ5の端部をかしめてなるものである。
As shown in FIG. 5, the holding terminal 4 </ b> A is a key-shaped plate-like member extending in the vertical direction of the
In the present embodiment, the
保持端子4Aの中間部の形状は、位置決め部2A側では、位置決め面2d、2cに対してそれぞれ同時に係止可能な被位置決め面4d、4c(被位置決め部)を備える略L字状とされている。
また、係止部2C側では、係止部2Cの係止面2i、上面2jにわずかに隙間をもってそれぞれ外嵌する被押圧面4e(被係止部)、溝内面4gを含むとともに、係止部2Cの位置決め部2A側の側面と隙間を空けるような、図示左側に開口する略U字状の溝部4hが形成されている。そして、溝内面4gの開口側の角部には、テーパ係止部2Eの係止面2fと係止するため、被押圧面4eに対する溝幅が、開口側に向かって拡大するように溝内面4gに対して傾斜した被押圧面4f(被係止部)が設けられている。
このような形状の保持端子4Aは、電気抵抗の低い金属板をプレス加工して形成することができる。
The shape of the intermediate portion of the holding
The locking
The holding
ここで、被押圧面4eは、図3に示すように、被位置決め面4dとの距離寸法が、位置決め面2dと係止面2iとの距離寸法と略同一となるように設けられている。このため、保持端子4Aの被位置決め面4d、4cが、それぞれ位置決め面2d、2cに係止されたときに、被押圧面4eは、係止面2iに係止され、保持端子4Aの図示紙面内の反時計回りの回転を規制できるようになっている。
また、被押圧面4fの配置位置、傾斜角度は、係止面2fと係止されたときに、係止面2fから保持端子4Aを図3の左斜め上方向に押し上げる押圧力を受けるような配置位置、傾斜角度に設けられている。例えば、本実施形態では、溝内面4gに対して鋭角で図示右斜め上方向に延びる傾斜面とされている。
Here, as shown in FIG. 3, the pressed
Further, the arrangement position and the inclination angle of the pressed
このような構成の駆動モジュール1は、以下のようにして組み立てられる。
まず、SMAワイヤ5を、保持端子4A、4Bのワイヤ保持部4aにかしめることで、保持端子4A、4Bに保持する。このとき、SMAワイヤ5の温度および作業環境の温度は、SMAワイヤ5の伸縮が発生しない温度に設定される。
このカシメ作業は、カシメ位置がずれないように、例えば適宜の治具を用いて、SMAワイヤ5に一定の張力を付与し、保持端子4A、4Bを位置決めして固定した状態で行う。
このカシメ作業は、シャーシ2上でカシメ作業を行う場合とは異なり、SMAワイヤ5、保持端子4A、4Bとの間で行うため、シャーシ2との干渉やSMAワイヤ5の配回しによるカシメ位置の近接などのおそれがない。そのため、保持端子4A、4BをSMAワイヤ5の必要なワイヤ長に応じて最大限離間した位置でカシメ作業を行うことができるので、作業性が格段に向上され、カシメ精度も安定させることができる。そのため、例えば、シャーシ2が小型であったり、シャーシ2上での保持端子4A、4Bの配置位置が近接したりする場合でも、保持端子4A、4B間のSMAワイヤ5の寸法を高精度に設定することができる。
また、仮に、カシメ精度のバラツキによって、SMAワイヤ5長さなどの不良が発生し、組立体を廃棄したり再組み立てしたりする必要が生じた場合でも、保持端子4A、4B、SMAワイヤ5からなる組立体が不良となるだけで、これらを除く駆動モジュール1の本体部材を廃棄したり再組み立てする必要はないため、駆動モジュール1全体が不良となる場合に比べて、製造効率を向上することができる。
The
First, the
This caulking operation is performed in a state where a certain tension is applied to the
Unlike the case where the caulking work is performed on the
Further, even if a defect such as the length of the
次に、被駆動体3を、ガイド面2aに挿通させ、付勢手段6を取り付けることで、シャーシ2に組み付ける。
そして、次に、SMAワイヤ5が保持された保持端子4A、4Bのいずれか一方をシャーシ2に組み付ける。例えば、保持端子4Aを組み付ける場合で説明する。
保持端子4Aの組み付けは、位置決め部2Aの位置決め面2d、2cに対して、それぞれ被位置決め面4d、4cが沿うとともに、係止部2Cの係止面2i、上面2jが、保持端子4Aの溝部4hで挟まれる位置に、保持端子4Aを配置して、保持端子4Aを側面2bに向けて押し込み、位置決め部2Aと係止部2Cとで形成される取付部に嵌挿する。
このとき、保持端子4Aの溝部4hは、係止部2Cに対して、図示上下方向および左右方向に隙間を有するため、はじめのうち、保持端子4Aは位置決め部2A、係止部2Cとの間でガタがある状態で挿入される。そして、保持端子4Aがある程度押し込まれると、図4(b)に示すように、溝内面4gの端部が、テーパ係止部2Eのテーパ面2gに当接する。そのため、保持端子4Aの移動方向がテーパ面2gによって規制され、溝内面4gが位置決め部2A側に移動しつつ、テーパ係止部2Eの係止面2fの上側に乗り上げるようにガイドされて移動される。
Next, the driven body 3 is inserted into the
Next, one of the holding terminals 4 </ b> A and 4 </ b> B holding the
The holding
At this time, the
その結果、図3に示すように、溝部4hには、係止面2iおよびテーパ係止部2Eからの反力として、開口部を上下方向に押し広げるような押圧力F1、F2が作用する。
押圧力F1は、被押圧面4fが溝内面4g、被位置決め面4dに対して傾斜しているため、保持端子4Aを上方に押圧する押圧力F1yと、保持端子4Aを位置決め面2c側に押圧する押圧力F1xとに分解されるような斜め方向に発生する。
これらの押圧力により、保持端子4Aの端子部4b側にはF2による図示時計回りのモーメントと、押圧力F1xとが作用して、被位置決め面4cが位置決め面2cに押圧される。また、保持端子4Aの上半部には、押圧力F1yによる図示反時計回りのモーメントが作用して、被位置決め面4dが、位置決め面2dに押圧される。
すなわち、保持端子4Aの被位置決め面4d、4cは、位置決め面2d、2cに隙間なく押圧された状態で位置決め部2Aと係止部2Cとの間にガタなく係止され、端子部4bの位置がシャーシ2の位置決め面2d、2cに対して位置決めされて、位置関係が固定される。
なお、ここで、各押圧力が十分な大きさを有している場合には、このまま、次工程に移行してもよいが、外力を受けても係止が外れないようにするため、保持端子4Aとシャーシ2とを、例えば、接着やカシメなどの接合手段により接合しておくことが好ましい。
As a result, as shown in FIG. 3, pressing forces F 1 and F 2 that push the opening in the vertical direction act on the
Pressing force F 1, since the pressed
By these pressing forces, the clockwise moment shown by F 2 and the pressing force F 1x act on the
That is, the positioning surfaces 4d and 4c of the holding
Here, when each pressing force has a sufficient magnitude, the process may proceed to the next step as it is, but the holding is performed to prevent the locking from being released even if an external force is applied. It is preferable that the terminal 4A and the
次に、図1に示すように、SMAワイヤ5を被駆動体3のガイド突起3bに下方から係止し、SMAワイヤ5の他方の端部を保持する保持端子4Bを、位置決め部2Bおよび係止部2Dで構成される取付部に、保持端子4Aと同様にして嵌挿し、位置決め部2Bの位置決め面2d、2cに対して位置決めされた状態で位置関係を固定する。ここで、保持端子4Bとシャーシ2とは、保持端子4Aと同様に、例えば、接着やカシメなどの接合手段により接合しておくことが好ましい
Next, as shown in FIG. 1, the
このようにして、SMAワイヤ5は、両端部が保持端子4A、4Bによって一定位置に保持され、中間部がガイド突起3bに係止された状態で張架される。
以上で、駆動モジュール1の組立が終了する。
In this way, the
Thus, the assembly of the
このような構成を有する駆動モジュール1は、保持端子4A、4Bの各端子部4bを駆動制御部100に電気的に接続し、駆動制御部100から、駆動位置に応じた電流を供給することで、SMAワイヤ5がその電気抵抗に応じて発熱し、SMAワイヤ5の温度に応じて記憶された長さに、SMAワイヤ5が伸縮する。
例えば、SMAワイヤ5が伸びると、図1において、ガイド突起3bの係止位置が下がり、被駆動体3は、付勢手段6の引張力により、図示下方に駆動される。また、SMAワイヤ5が縮むと、ガイド突起3bを通してSMAワイヤ5の張力が被駆動体3に作用することにより、被駆動体3は、図示上方に駆動される。
このようにして、被駆動体3が図示上下方向に往復駆動される。
The
For example, when the
In this way, the driven body 3 is driven to reciprocate in the vertical direction in the figure.
このように本実施形態の駆動モジュール1によれば、SMAワイヤ5の両端部を保持端子4A、4Bで保持した状態で、シャーシ2に位置決めして組み立てることができるので、シャーシ2が小型であったり、SMAワイヤ5の配回しが複雑となったりする場合であっても、組立精度のバラツキを低減し、製造効率を向上することができる。
また、位置決め部2A、係止部2C、並びに位置決め部2B、係止部2Dからなる保持端子4A、4Bのそれぞれの取付部が、シャーシ2の側面2bから径方向の外方に突出して設けられているため、保持端子4A,保持端子4Bを、シャーシ2の側面2bに対して径方向外方から嵌挿することができる。そのため、組立が容易となる。また、組立状態の確認が容易となる。
As described above, according to the
Further, the mounting portions of the
[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態に係る駆動モジュールについて説明する。
図6は、本発明の第2の実施形態に係る駆動モジュールの保持端子の近傍の様子を示す部分斜視図である。図7は、図6の正面図である。図8は、本発明の第2の実施形態に係る駆動モジュールに用いる保持端子の模式的な正面図である。
[Second Embodiment]
Next, a drive module according to a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 6 is a partial perspective view showing a state in the vicinity of the holding terminal of the drive module according to the second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a front view of FIG. FIG. 8 is a schematic front view of a holding terminal used in a drive module according to the second embodiment of the present invention.
本実施形態の駆動モジュール10は、図1に示すように、上記第1の実施形態に係る駆動モジュール1の、シャーシ2、保持端子4A、4Bに代えて、それぞれ、シャーシ20(支持体)、保持端子40A、40Bを備える。
以下、上記第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
As shown in FIG. 1, the
Hereinafter, a description will be given centering on differences from the first embodiment.
シャーシ20は、図6、7に示すように、上記第1の実施形態のシャーシ2において、保持端子の取付部の一部を構成する係止部2C、2Dを、保持端子40A、40Bの形状に合わせて変更した係止部20C、20Dに代えたものである。
なお、本実施形態の駆動モジュール10では、上記第1の実施形態の駆動モジュール1と同様に、保持端子およびその取付部は、被駆動体3の中心軸とガイド突起3bの中心を含む面(図1の上下方向に延びる紙面垂直面)に対して、面対称に設けられているため、以下では、保持端子40A、およびその取付部である位置決め部2A、係止部20Cについて説明し、保持端子40B、およびその取付部である位置決め部2B、係止部20Dについての説明は省略する。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
In the
係止部20Cは、保持端子40Aを、側面2bに向かって嵌挿する凹凸形状を側面2b上に形成するため、位置決め部2Aの位置決め面2cの一部と対向して略平行に側面2b上に設けられた突起部である。
係止部20Cの位置決め部2A側の側面20bの下端側には、下方に向かうにつれて位置決め面2cからの距離が増大する方向に角度θだけ傾斜された傾斜係止面20aが、位置決め面2cの中間部に対向する位置の端面20cまで延ばされている。
Since the engaging
On the lower end side of the
保持端子40Aは、図6〜8に示すように、上記第1の実施形態の保持端子4Aにおいて、端子部4bを位置決め面2cに略直交する方向に延ばしてから図示下方側に屈曲させたL字状の端子部40bに変更し、溝部4hに代えて、弾性梁部40cを設けたものである。
As shown in FIGS. 6 to 8, the holding terminal 40 </ b> A is an L obtained by extending the
弾性梁部40cは、ワイヤ保持部4aの下方から、位置決め面2cに対向する領域まで図示下方向に延ばされた幅狭の突片で構成され、突片の先端側に外力が加えられると、図7、8の紙面内で押圧方向にたわむ弾性変形が可能となっている。このため、弾性梁部40cは、被位置決め面4cの裏面側に被位置決め面4cと略平行に延ばされた突片となっており、弾性梁部40cの被位置決め面4c側には、下方に開口する略U字状の溝部40eが形成されている。
弾性梁部40cの先端部には、係止部20Cの傾斜係止面20aに係止するため、被位置決め面4cと反対側に略円弧状外形を有する押圧凸部40d(被係止部)が形成されている。
そして、押圧凸部40dの位置は、保持端子40Aの被位置決め面4d、4cをそれぞれ位置決め部2Aの位置決め面2d、2cに係止した状態で、傾斜係止面20a側に食い込むような位置関係に設定される。
そのため、保持端子40Aは、押圧凸部40dが被位置決め面4c側に移動するように弾性梁部40cをたわませて、溝部40eの開口幅を狭めた状態で、被位置決め面4cと傾斜係止面20aとの間に嵌挿できるようになっている。
このような形状の保持端子40Aは、保持端子4Aと同様に、電気抵抗の低い金属板をプレス加工して形成することができる。
The
A pressing
The position of the pressing
Therefore, the holding terminal 40A is inclined with respect to the positioned
Similar to the holding
このような構成の駆動モジュール10の組立方法について、上記第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
まず、SMAワイヤ5を、保持端子40A、40Bのワイヤ保持部4aに、上記第1の実施形態と同様にしてかしめ、被駆動体3、付勢手段6を、シャーシ20に組み付ける。
次に、SMAワイヤ5が保持された保持端子40Aをシャーシ2に組み付ける。
A method for assembling the
First, the
Next, the holding terminal 40 </ b> A holding the
保持端子40Aの組み付けは、位置決め部2Aの位置決め面2d、2cに対して、それぞれ被位置決め面4d、4cを合わせた状態で、弾性梁部40cをたわませつつ、位置決め部2Aと係止部20Cとの間に嵌挿させる。このとき、挿入の初期には、弾性梁部40cは、挿入方向に対して傾斜するねじれ変形を起こすことで、容易に挿入できる。そして、挿入が完了した状態では、弾性梁部40cは、側面2bに押し付けられ、図7に示すように、押圧凸部40dが側面2b上で図示時計回りに回転する方向に変形され、傾斜係止面20aから押圧凸部40dを介して、側面2bに沿う面内での反力fを受ける。
この反力fは、位置決め面2cに対して斜め方向に作用し、位置決め面2cの法線方向の押圧力成分f1と、位置決め面2cに略平行で、保持端子40Aを位置決め面2d側に押圧する押圧力成分f2とを有する。
このため、保持端子40Aは、被位置決め面4d、4cが、それぞれ位置決め面2d、2cに押圧された状態で、位置決め部2Aと係止部20Cとからなる取付部に嵌挿される。
The holding terminal 40A is assembled by positioning the
This reaction force f acts in an oblique direction with respect to the
For this reason, the holding terminal 40A is fitted and inserted into the mounting portion including the
例えば、ワイヤ保持部4aが、SMAワイヤ5からの反力を受けて、図示反時計回りに回転しようとすると、弾性梁部40cのたわみが大きくなり、反力fが増大して、回転に抵抗する。
また、何らかの原因によって、保持端子40Aが上方に引き上げられるような外力が作用すると、押圧凸部40dが、傾斜係止面20aに沿って引き上げられることで、位置決め面2c側に移動して弾性梁部40dのたわみが大きくなり、押圧力成分f2が増大することで、引き上げに抵抗する。
したがって、弾性梁部40dの復元力を適宜の大きさに設定することで、保持端子40Aを安定して、シャーシ20に係止することができる。
For example, when the
Further, when an external force is applied that causes the holding terminal 40A to be pulled upward for some reason, the pressing
Therefore, the holding terminal 40A can be stably locked to the
ここで、上記第1の実施形態と同様に、必要に応じて、保持端子40Aをシャーシ20に接合する。
次に、SMAワイヤ5を被駆動体3のガイド突起3bに下方から係止し、保持端子40Bを、位置決め部2Bおよび係止部20Dで構成される取付部に、保持端子40Aと同様にして嵌挿し、位置関係を固定する。また、保持端子40Aと同様に、必要に応じて保持端子40Bをシャーシ20に接合する。
Here, as in the first embodiment, the holding
Next, the
このようにして、SMAワイヤ5は、両端部が保持端子40A、40Bによって一定位置に保持され、中間部がガイド突起3bに係止された状態で張架される。
以上で、駆動モジュール10の組立が終了する。
この駆動モジュール10は、上記第1の実施形態の駆動モジュール1と同様な動作を行うことができる。
In this way, the
This completes the assembly of the
The
本実施形態の駆動モジュール10によれば、保持端子40A、40Bに弾性梁部40cを備えるため、保持端子40A、40Bの取り付けが容易となるとともに、取り付け後に取付部に対して安定した弾性押圧力が形成されるので、位置ずれが起こりにくくなり、位置決め部2A、2Bに対する係止状態を安定させることができる。
According to the
なお、上記の説明では、支持体側の位置決め部と、保持端子側の被位置決め部が、いずれも線状に延ばされた面からなる場合の例で説明したが、2軸方向に位置決めする基準平面に接するように整列した複数の平面、円筒面、球面などで構成してもよい。 In the above description, the positioning part on the support side and the positioning part on the holding terminal side are described as examples in the case where they are each composed of a linearly extended surface. However, the reference for positioning in the biaxial direction is used. You may comprise by the some plane arrange | positioned so that a plane may be touched, a cylindrical surface, a spherical surface, etc.
また、上記の説明では、省スペース化を図るため、保持端子はワイヤ保持部のみが折り曲げられた板状部材として説明したが、例えば、端子部や被係止部に適宜の曲げ部を追加した形状としてもよい。 In the above description, in order to save space, the holding terminal has been described as a plate-like member in which only the wire holding portion is bent. However, for example, an appropriate bending portion is added to the terminal portion or the locked portion. It is good also as a shape.
また、上記の説明では、SMAワイヤの中央部で被駆動体が係止され、保持端子の形状、位置関係が、面対称となっている場合の例で説明したが、被駆動体に対する駆動力のバランスを取ることができる場合には、面対称でない形状、位置関係としてもよい。 In the above description, the driven body is locked at the center of the SMA wire, and the shape and positional relationship of the holding terminals are plane-symmetrical. If the balance can be achieved, the shape and positional relationship may not be plane symmetry.
また、上記の説明では、保持端子を支持体の外周面側に設けられた場合の例で説明したが、支持体の形状によっては、支持体の内周面側に設けてもよい。 In the above description, the holding terminal is described as an example in which the holding terminal is provided on the outer peripheral surface side of the support body. However, depending on the shape of the support body, the holding terminal may be provided on the inner peripheral surface side.
また、上記の説明では、支持体の位置決め部および係止部が、突起部からなる場合の例で説明したが、取付部として上記のような凹凸形状が形成できれば、位置決め部および係止部は、支持体の側面の内側に設けられた溝部として形成されていてもよい。 In the above description, the positioning part and the locking part of the support have been described as an example in the case where the supporting part is formed of a protrusion. However, if the uneven shape as described above can be formed as the attachment part, the positioning part and the locking part are Further, it may be formed as a groove provided inside the side surface of the support.
また、上記の説明では、SMAワイヤが、支持体の一側面内で張架された場合の例で説明したが、例えば、支持体の二側面にわたるような立体的な張架形態をとっていてもよい。 In the above description, the SMA wire has been described as an example in which the SMA wire is stretched on one side of the support. For example, the SMA wire has a three-dimensional stretch configuration extending over two sides of the support. Also good.
また、上記の説明におけるすべての構成要素は、技術的に可能であれば、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせて実施することができる。 In addition, all the components in the above description can be appropriately combined and implemented within the scope of the technical idea of the present invention, if technically possible.
1、10 駆動モジュール
2、20 シャーシ(支持体)
2A、2B 位置決め部
2C、2D、20C、20D 係止部
2b 側面
2c、2d 位置決め面
2f 係止面
2g テーパ面
2i 係止面
2E テーパ係止部
3 被駆動体
4A、4B、40A、40B 保持端子
4a ワイヤ保持部
4b、40b 端子部
4c、4d 被位置決め面(被位置決め部)
4e、4f 被押圧面(被係止部)
5 形状記憶合金(SMA)ワイヤ
6 付勢手段
20a 傾斜係止面
40c 弾性梁部
40d 押圧凸部(被係止部)
100 駆動制御部
1, 10
2A,
4e, 4f Pressed surface (locked part)
5 Shape Memory Alloy (SMA)
100 Drive control unit
Claims (5)
前記形状記憶合金ワイヤの端部をそれぞれ導通可能に保持するワイヤ保持部と、前記支持体に対する被位置決め部と、前記支持体から前記被位置決め部側に向かう反力を受ける被係止部とを有する保持端子を備え、
前記支持体は、前記保持端子の前記被位置決め部を係止する位置決め部と、前記保持端子の前記被係止部を前記被位置決め部側に向けて押圧状態に係止する係止部とを備えてなることを特徴とする駆動モジュール。 A driven module that is movably provided on a support is a drive module that is locked to an intermediate portion of a shape memory alloy wire that expands and contracts in accordance with the amount of energization,
A wire holding portion that holds the end portions of the shape memory alloy wires in a conductive manner, a positioned portion with respect to the support, and a locked portion that receives a reaction force from the support toward the positioned portion; A holding terminal having
The support includes a positioning portion that locks the positioned portion of the holding terminal, and a locking portion that locks the locked portion of the holding terminal toward the positioned portion in a pressed state. A drive module comprising the drive module.
前記形状記憶合金ワイヤの両端部を、それぞれ前記形状記憶合金ワイヤの端部を導通可能に保持するワイヤ保持部を有する保持端子に保持し、
前記両端部が前記保持端子に保持された形状記憶合金ワイヤの中間部を前記被駆動体に係止し、
前記保持端子に設けられた被位置決め部を前記支持体に設けられた位置決め部に係止し、前記保持端子に設けられた被係止部によって前記支持体から前記位置決め部に設けられた位置決め面の方向に押圧する反力を受けて前記支持体に対して位置決めして固定することにより、前記形状記憶合金ワイヤを前記各保持端子と前記被駆動体の係止位置との間で張架することを特徴とする駆動モジュールの組立方法。 A drive module assembly method in which a driven body movably provided on a support is locked to an intermediate portion of a shape memory alloy wire that expands and contracts in accordance with an energization amount,
Holding both ends of the shape memory alloy wire in holding terminals each having a wire holding portion that holds the end of the shape memory alloy wire in a conductive manner;
The both end portions of the shape memory alloy wire held by the holding terminal is locked to the driven body,
A positioning surface provided on the positioning portion from the support body by the locking portion provided on the holding terminal by locking the positioning portion provided on the holding terminal to the positioning portion provided on the support body. The shape memory alloy wire is stretched between the holding terminals and the locked position of the driven body by receiving and fixing the reaction force that is pressed in the direction of A drive module assembling method.
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