JP5573960B2

JP5573960B2 - アクチュエータ

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Publication number: JP5573960B2
Application number: JP2012545651A
Authority: JP
Inventors: 謙一小谷; 岳神谷
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2010-11-26
Filing date: 2011-10-13
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2031-10-13
Also published as: JPWO2012070324A1; WO2012070324A1

Description

本発明はバイメタルを備えたアクチュエータに関するものである。

バイメタルを備えた熱応動スイッチが特許文献１に開示されている。図１は特許文献１に示されている熱応動スイッチの分解斜視図である。この熱応動スイッチは、ケース状の本体部１にバイメタル２と抵抗体５が納められ、上方がカバー体６で覆われている。抵抗体５、それに付随する絶縁コート３及び電極４は、いずれも薄膜状に形成されて可堯性を有し、バイメタル２の表面に貼着されている。

本体部１は、バイメタル２や抵抗体５などを納める収納部１０を有し、この収納部１０の底面の一端部に固定接点１１が設けられ、固定接点１１は本体部１側面から外部に向かって突出する外部接続部１２ａと導通している。また、収納部１０の底面の他端部には、バイメタル２の一端部と連結される接続面１４が設けられていて外部接続部１２ｂに導通している。

バイメタル２は、中央部にドーム状に形成された反転部２０を有し、温度が変化した際に反転部２０が反転することで、バイメタル２が反対側に反る。バイメタル２の先端部下面には可動接点２１が形成されていて、可動接点２１がバイメタル２の反転動作に伴って固定接点１１と接離することにより、スイッチとして機能する。

絶縁コート３は、バイメタル２と電極４を絶縁する。電極４はバイメタル２の反転部２０を除く領域に設けられると共に、反転部２０を挟んだ両側において櫛歯状に形成されていて、この櫛歯状の部分に抵抗体５が配置されている。電極４の一端はバイメタル２を介して接続面１４に導通し、他端はバイメタル２が反転動作した際に、カバー体６に設けられる切替接続部１３に接触し導通する。

カバー体６は、本体部１の上面を覆うように形成されていて、上面の端部には切替接続部１３が設けられている。切替接続部１３は、カバー体６が本体部１に取付けられた状態で、固定接点１１側の外部接続部１２ａと導通する。上述のようにバイメタル２が反転するとバイメタル２上に設けられた電極４の一端が切替接続部１３と導通し通電される。この電流は切替接続部１３を介して電極４及び抵抗体５側に流れて抵抗体５が発熱する。

特開２００７−３５５３８号公報

特許文献１の熱応動スイッチにおいては、次のような解決すべき課題があった。

（１）櫛歯状電極の対向部に抵抗体が重合されている。そのため、櫛歯状電極のギャップ部分でのみ発熱し、バイメタルを局部的にしか加熱できず、バイメタル熱応動の応答性が高くない。
（２）バイメタル上に絶縁体、電極、および抵抗体が重合されている。これらはバイメタルに対して相対的に厚いためバイメタルの動作を妨げることになる。また、バイメタル上に三層も形成するので、製造コストが嵩む。

（３）バイメタルは本体部とカバーとで挟み込むことによって固定され、バイメタルに対して本体部またはカバーを通して給電されるため、構造が大型化する。

本発明は上述の課題を解決し、特にバイメタルの熱応動の応答性が高く、低背化に適した安価なアクチュエータを提供することを目的としている。

（１）本発明は、可動体、この可動体を支持する基台、および前記基台から前記可動体へ給電する給電手段を備えたアクチュエータにおいて、
前記可動体は、バイメタルと、このバイメタルに形成された絶縁層と、この絶縁層を介して前記バイメタルとは絶縁された抵抗層とを備え、
前記可動体と前記基台とがかしめられることにより固定されており、
前記給電手段は前記バイメタルとは絶縁状態で前記抵抗層へ給電することを特徴としている。

（２）対象物をスナップアクションさせる場合、前記バイメタルは、非加熱時に第１主面が凸面、第２主面が凹面であり、加熱時に第１主面が凹面、第２主面が凸面となる曲板であって、前記抵抗層の発熱時と非発熱時とで前記凸面と凹面がスナップ動作で反転する（前記バイメタルの熱応動変形にともなってスナップ動作する）構造であることが好ましい。
この構造により、可動体が片持ち支持された場合には押し出し動作、両持ち支持の場合であれば引き込み動作ができる。

（３）電気的なスイッチ動作を行う場合には、前記給電手段は、第１給電部と第２給電部とを備え、第１給電部は前記可動体を支持する支持部に設けられ、第２給電部は前記可動体に設けられた可動接点およびこの可動接点が前記抵抗層の非発熱時に当接する、前記基台に設けられた固定接点で構成された構造であることが好ましい。
この構造により、ケース等を用いなくても容易に給電を行うことができる。

（４）前記給電手段は第１給電部と第２給電部とを備え、前記第１給電部および前記第２給電部は前記基台の外周に沿って並んだ領域に設けられており、前記抵抗層は、前記第１給電部および前記第２給電部が設けられた領域と対向する方向へ前記第１給電部および前記第２給電部から延びるパターンに形成されていてもよい。
この構造により、抵抗層のパターンが形成される領域を長く広くすることができ、加熱効率が向上する。

（５）また、必要に応じて前記バイメタルの熱応動変形にともなって変位する可動体の位置に当接または連結する棒状の作用部材を設けてもよい。
この構造により、可動体自体が対象物に接していなくてもよいので、作用部材の長さで距離を調整できる。そのため配置の自由度が向上する。

（６）バイメタルの熱応動による線形変位でスナップ動作を得るためには、前記バイメタルの変位を受けてスナップ動作で変形する作用部材を備えることが好ましい。
この構造により、作用部材により対象物への加振を調整できるので、バイメタルが複雑な構造でなくてもよい。

（７）抵抗層は無電解めっきにより形成されることが好ましい。そのことにより低背化できる。

本発明によれば次のような効果を奏する。
（ａ）絶縁膜と抵抗膜の間に電極が存在しないので、可動体を薄く形成でき、また、弾性率の高い電極がバイメタルに重合されないのでバイメタルの動作が妨げられず、バイメタル単体の状態と同等の応答性の高い動作が実現できる。

（ｂ）可動体の薄型化により、また可動体への給電を片面から行うことができ、給電および支持のためのカバーが不要であるので全体の低背化が実現できる。また、カバーが不要となるため、使用用途も広がる。さらに、可動体と基台とがかしめられることにより固定されているため、接着剤等を使用して固定した場合に比べて、可動体と基台との固定部分の信頼性が向上する。

（ｃ）抵抗層の全体が発熱してバイメタルが全面的に加熱されるので、応答性が高い。

（ｄ）電極層を形成しないので製造費用が安くできる。

図１は特許文献１に示されている熱応動スイッチの分解斜視図である。図２（Ａ）、図２（Ｂ）は第１の実施形態のアクチュエータ１０１の斜視図である。図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、図２（Ａ）、図２（Ｂ）におけるａ−ａ′部分での断面図である。図４はアクチュエータ１０１の分解斜視図である。図５は第２の実施形態のアクチュエータ１０２の分解斜視図である。図６（Ａ）、図６（Ｂ）は第３の実施形態のアクチュエータ１０３の斜視図である。図７（Ａ）、図７（Ｂ）は、図６（Ａ）、図６（Ｂ）におけるａ−ａ′部分での断面図である。図８はアクチュエータ１０３の分解斜視図である。図９（Ａ）、図９（Ｂ）は第４の実施形態のアクチュエータ１０４の斜視図である。図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）は、図９（Ａ）、図９（Ｂ）におけるａ−ａ′部分での断面図である。図１１はアクチュエータ１０４の分解斜視図である。図１２は第５の実施形態のアクチュエータ１０５の分解斜視図である。図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）は第６の実施形態のアクチュエータ１０６の斜視図である。図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）、図１４（Ｃ）は第７の実施形態に係るアクチュエータの製造方法を示す図である。図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）、図１５（Ｃ）は第８の実施形態に係るアクチュエータの製造方法を示す図である。

《第１の実施形態》
第１の実施形態のアクチュエータ１０１について図２〜図４を参照して説明する。
図２（Ａ）、図２（Ｂ）はアクチュエータ１０１の斜視図である。図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、図２（Ａ）、図２（Ｂ）におけるａ−ａ′部分での断面図である。このアクチュエータ１０１は基台３０と可動体４０を備えている。図２（Ａ）、図３（Ａ）は、後に示す抵抗層の非発熱時の状態、図２（Ｂ）、図３（Ｂ）は、その抵抗層の発熱によるバイメタルの熱応動によって可動体４０が反転した状態である。

図４はアクチュエータ１０１の分解斜視図である。基台３０は基板３１と基板３１に形成された給電端子３２，３３、孔３４，３５、および配線パターン３６，３７を備えている。可動体４０はバイメタル４１、絶縁層４２および抵抗層４３を備えている。後に示すように、この可動体４０はバイメタルの表面に絶縁層が形成され、さらにその表面に抵抗層が形成されたシート材を楕円形に打ち抜いたものである。また、ここでは、可動体４０は一方主面が凸面、他方主面が凹面となるような曲げ加工されている。可動体４０には孔Ｈ１，Ｈ２が形成されている。

基板３１に形成された孔３４の周囲には給電導体５１Ａが配置され、給電導体５１Ａ、基板３１の孔３４、可動体４０の穴Ｈ１に絶縁支持体５１Ｂが嵌入されて、かしめられている。その状態で給電導体５１Ａは、配線パターン３６及び抵抗層４３の両方に導通する。また、基板３１に形成された孔３５に固定接点５３が嵌入されて、かしめられている。その状態で固定接点５３は、配線パターン３７と導通する。

可動体の孔Ｈ２には可動接点５２が嵌入されて、かしめられている。その状態で可動接点５２は、抵抗層４３と導通する。この可動接点５２は抵抗層４３とバイメタル４１の両方に導通するが、給電導体５１Ａは抵抗層４３にのみ導通するので、基台３０側の給電端子３２，３３に電圧を印加することにより、抵抗層４３にのみ通電されることになる。

給電端子３２，３３に電圧を印加していない状態では抵抗層４３は発熱していないので、バイメタル４１は非加熱状態である。このとき可動体４０は図２（Ａ）、図３（Ａ）のように上面（第１主面）が凸面、下面（第２主面）が凹面である。給電端子３２，３３に電圧を印加すれば、抵抗層４３は発熱してバイメタル４１は加熱状態となる。バイメタル４１の温度がバイメタル４１の熱応動変形に関する昇温方向の閾値（動作温度）を超えたとき可動体４０は図２（Ｂ）、図３（Ｂ）のように上面（第１主面）が凹面、下面（第２主面）が凸面となる。すなわち、抵抗層４３の発熱時と非発熱時とで可動体４０は凸面と凹面がスナップ動作で反転する。

可動体４０の反転によって可動接点５２は固定接点５３から離れて通電は終了する。これにより抵抗層４３の発熱がなくなり、バイメタル４１の温度は徐々に低下する。バイメタル４１の温度がバイメタル４１の熱応動変形に関する降温方向の閾値（復帰温度）を下回ったとき可動体４０は図２（Ａ）、図３（Ａ）のように上面（第１主面）が凸面、下面（第２主面）が凹面となる。すなわち、抵抗層４３の発熱時と非発熱時とで可動体４０は凸面と凹面がスナップ動作で反転する。

給電端子３２，３３への電圧印加を持続すれば、前記可動体４０の反転動作を繰り返す。所定回数で反転動作を停止する場合には、可動接点５２が固定接点５３から離れて電流が遮断されたことを検知して給電端子３２，３３への電圧印加を停止すればよい。また、タイマー回路を備えて、給電端子３２，３３へ所定時間だけ電圧印加するようにしてもよい。

例えばバイメタル４１の厚みは１００〜５００μｍ、絶縁層４２の厚みは１〜１０μｍ、抵抗層４３の厚みは１〜１０μｍであるので、絶縁層４２と抵抗層４３の厚みはバイメタル４１に比べてわずか０．４〜２０％程度である。そのため、可動体を薄く形成でき、また、弾性率の高い電極がバイメタルに重合されないのでバイメタルの動作が妨げられず、バイメタル単体の状態と同等の応答性の高い動作が実現できる。また、給電端子３２，３３間の抵抗値は１〜１５０Ω程度であり、バイメタルに直接通電する場合に比べて低い駆動電流で制御できる。

また、可動体４０では、バイメタル４１が外部に露出しており、抵抗体４３が基台３０側に位置するように積層されている方が好ましい。抵抗体４３が基台３０側に位置する方が、抵抗体４３が発熱した時の放熱を妨げることができ、より効率的に動作させることができる。

第１の実施形態のアクチュエータ１０１は可動体４０のスナップ動作で対象物を叩くことによって、対象物を加振することができる。また、可動体４０のスナップ動作で基台３０側も加振されるので、このアクチュエータ１０１を対象物へ取り付けることによって、対象物を加振してもよい。対象物としては、例えば、ディジタルカメラ等の撮像用装置に用いられる光学ローパスフィルタ等の光透過部材が考えられる。対象物である光透過部材をアクチュエータ１０１により加振することにより、光透過部材に付着した塵埃や異物を除去することができる。

また、第１の実施形態のアクチュエータ１０１は可動体４０と基台３１とが、可動体４０の孔Ｈ１と基台３１の孔３４とに給電導体５１を嵌入することによりかしめられたかしめ構造となっている。これにより、可動体４０と基台３１とを接着剤等を用いずに固定することができるため、経時変化及び繰り返しの使用による固定部分の劣化を防ぎ、信頼性の優れたアクチュエータ１０１を提供できる。また、可動体４０と基台３１との固定と可動体４０への給電を同時に行うことができる。また、給電導体５１が各孔（孔Ｈ１及び孔３４）に嵌入される際に圧接されて配線パターン３６及び抵抗層４３と導通性が得られる。このため、はんだ付けや導電性ペースト等を用いずに導通が取れるため、接合信頼性が高い。

《第２の実施形態》
図５は第２の実施形態のアクチュエータ１０２の分解斜視図である。第１の実施形態で図４に示したアクチュエータと異なるのは、基台３０に対する可動体４０の支持および給電を行う部分の構造である。

基板３１に形成された孔３４と可動体４０の孔Ｈ１に給電導体５１が嵌入されて、かしめられている。その状態で給電導体５１は、配線パターン３６と導通する。基板３１に形成された孔３５に固定接点５３が嵌入されて、かしめられている。その状態で固定接点５３は、配線パターン３７と導通する。

可動体４０に形成された孔Ｈ２の周囲には給電導体５２Ａが配置され、給電導体５２Ａ、可動体４０の孔Ｈ２に絶縁支持体５２Ｂが嵌入されて、かしめられている。その状態で給電導体５２Ａは、抵抗層４３に導通する。給電導体５１は抵抗層４３とバイメタル４１の両方に導通するが、給電導体５２Ａは抵抗層４３にのみ導通するので、基台３０側の給電端子３２，３３に電圧を印加することにより、抵抗層４３にのみ通電されることになる。このように、可動接点側で給電部とバイメタル４１との電気的絶縁を図ってもよい。

《第３の実施形態》
第３の実施形態のアクチュエータ１０３について図６〜図８を参照して説明する。
図６（Ａ）、図６（Ｂ）はアクチュエータ１０３の斜視図である。図７（Ａ）、図７（Ｂ）は、図６（Ａ）、図６（Ｂ）におけるａ−ａ′部分での断面図である。このアクチュエータ１０３は基台３０と可動体４０を備えている。図６（Ａ）、図７（Ａ）は、後に示す抵抗層の非発熱時の状態、図６（Ｂ）、図７（Ｂ）は、その抵抗層の発熱によるバイメタルの熱応動によって可動体４０が反転した状態である。

図８はアクチュエータ１０３の分解斜視図である。基台３０は基板３１と基板３１に形成された給電端子３２，３３、孔３４，３５、および配線パターン３６，３７を備えている。可動体４０はバイメタル４１、絶縁層４２、抵抗層４３、および作用部材４４を備えている。可動体４０には孔Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３が形成されている。孔Ｈ３に前記作用部材４４が嵌入される。

基板３１に形成された孔３４，３５には基台側接点５４，５５がそれぞれ嵌入されて、かしめられている。その状態で基台側接点５４、５５は、配線パターン３６、３７と導通する。

可動体の孔Ｈ１、給電導体５６Ａには絶縁支持体５６Ｂが嵌入されて、かしめられる。その状態で給電導体５６Ａは抵抗層４３に導通する。可動体の孔Ｈ２には可動体側接点５７が嵌入されて、かしめられている。可動体側接点５７は抵抗層４３と導通する。この可動体側接点５７は抵抗層４３とバイメタル４１の両方に導通するが、給電導体５６Ａは抵抗層４３にのみ導通するので、基台３０側の給電端子３２，３３に電圧を印加することにより、抵抗層４３にのみ通電されることになる。

給電端子３２，３３に電圧を印加していない状態では抵抗層４３は発熱していないので、バイメタルは非加熱状態である。このとき可動体４０は図６（Ａ）、図７（Ａ）のように上面（第１主面）が凹面、下面（第２主面）が凸面である。給電端子３２，３３に電圧を印加すれば、抵抗層４３は発熱してバイメタル４１は加熱状態となる。バイメタル４１の温度がバイメタル４１の熱応動変形に関する昇温方向の閾値（動作温度）を超えたとき可動体４０は図６（Ｂ）、図７（Ｂ）のように上面（第１主面）が凸面、下面（第２主面）が凹面となる。すなわち、抵抗層４３の発熱時と非発熱時とで可動体４０は凸面と凹面がスナップ動作で反転する。

この第３の実施形態のアクチュエータ１０３は第１・第２の実施形態のアクチュエータと異なり、可動体４０が反転しても、可動体側接点５６，５７は基台側接点５４，５５に接したままである。

可動体４０の反転による変位量は可動体４０の大きさとその湾曲の曲率で定めることができる。可動体４０に設けられている作用部材４４は、軸方向に自在で軸に垂直方向には規制する軸受けで保持されている。可動体４０の反転によって作用部材４４は軸方向にアクチュエーションされる。このアクチュエータ１０３は例えば柔軟性のあるチューブを外部から押圧して狭窄させるバルブ用のアクチュエータとして用いることができる。

《第４の実施形態》
第４の実施形態のアクチュエータ１０４について図９〜図１１を参照して説明する。
図９（Ａ）、図９（Ｂ）はアクチュエータ１０４の斜視図である。図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）は、図９（Ａ）、図９（Ｂ）におけるａ−ａ′部分での断面図である。このアクチュエータ１０４は基台３０と可動体４０を備えている。図９（Ａ）、図１０（Ａ）は、後に示す抵抗層の非発熱時の状態、図９（Ｂ）、図１０（Ｂ）は、その抵抗層の発熱によるバイメタルの熱応動によって可動体４０が反った状態である。

図１１はアクチュエータ１０４の分解斜視図である。基台３０は基板３１と基板３１に形成された給電端子３２，３３、孔３４，３５、および配線パターン３６，３７を備えている。孔３４は配線パターン３６と接続する両面スルーホールとなっている。可動体４０はバイメタル４１、絶縁層４２および抵抗層４３を備えている。可動体４０には孔Ｈ１，Ｈ２が形成されている。

基板３１に形成された孔３４の周囲には、絶縁支持体５１Ｂが筒状の給電導体５１Ａに挿入されており、絶縁支持体５１Ｂが基板３１の孔３４、可動体４０の孔Ｈ１に嵌入されてかしめられている。その状態で給電導体５１Ａは抵抗層４３及び基台３１に圧接されて挟持されており、配線パターン３６及び抵抗層４３の両方に導通する。また、基板３１に形成された孔３５、可動体の孔Ｈ２に給電導体５８が嵌入されてかしめられている。その状態で給電導体５８は、配線パターン３７及び抵抗層４３の両方と導通する。

この給電導体５８は抵抗層４３とバイメタル４１の両方に導通するが、給電導体５１Ａは抵抗層４３にのみ導通するので、基台３０側の給電端子３２，３３に電圧を印加することにより、抵抗層４３にのみ通電されることになる。前記給電導体５１Ａが第１給電部、給電導体５８が第２給電部に相当する。可動体４０は矩形板状であり、この可動体４０の第１辺付近に沿った位置に第１給電部および第２給電部が並んで設けられている。前記抵抗層は前記第１辺に対向する第２辺の方向へ第１給電部および第２給電部からＵ字形状に延びるパターンに形成されている。そのため、抵抗層の通電経路を長く確保でき、且つバイメタル４１のほぼ全面を効率よく加熱できる。

給電端子３２，３３に電圧を印加していない状態では抵抗層４３は発熱していないので、バイメタルは非加熱状態である。このとき可動体４０は図９（Ａ）、図１０（Ａ）のように平板状である。給電端子３２，３３に電圧を印加すれば、抵抗層４３は発熱してバイメタル４１は加熱状態となり、可動体４０はバイメタル４１の熱応動変形により、図９（Ｂ）、図１０（Ｂ）のように上面へ反った形状となる。

第４の実施形態のアクチュエータ１０４は可動体４０の変位部が対象物に当接して対象物を変位させる。

《第５の実施形態》
図１２は第５の実施形態のアクチュエータ１０５の分解斜視図である。第４の実施形態で図１１に示したアクチュエータと異なるのは、可動体４０の構造と、基台３０に対する可動体４０の支持および給電を行う部分の構造である。可動体４０の最下層がバイメタル４１であり、その上に絶縁層４２、さらにその上に抵抗層４３が形成されている。

給電体５１Ａはバイメタル４１の孔Ｈ１と基台３０の孔３４とに嵌入されかしめられている。また、絶縁支持体５１Ｂは一方端の開口径が他方端の開口径よりも小さくなるように設計されており、バイメタル４１の孔Ｈ１に一方端が嵌入されかしめられている。したがって、給電導体５１Ａは絶縁支持体５１Ｂでバイメタル４１とは絶縁され、直接抵抗層４３に導通する。給電導体５８は、バイメタル４１の孔Ｈ２と基台３１の孔３５に嵌入されかしめられている。したがって、抵抗層４３およびバイメタル４１に導通する。

アクチュエータ１０５を組み込み先に組み込んだ状態で、アクチュエータ１０５の周囲の構造によって抵抗層４３の無駄な放熱が問題とならない場合にはこのように抵抗層４３が外面側にあってもよい。

《第６の実施形態》
図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）は第６の実施形態のアクチュエータ１０６の斜視図である。アクチュエータ１０６は基台３０、可動体４０および作用部材６０を備えている。作用部材６０は可動体４０の変位が閾値を超えたときスナップ動作で変形する。図１３（Ａ）は変形前、図１３（Ｂ）は変形後である。作用部材６０のスナップ動作によって対象部材７０の一端が加振される。可動体４０の変形が元に戻ったとき、作用部材６０は再びスナップ動作で復帰する。

基台３０と可動体４０の基本的な構成は第４の実施形態または第５の実施形態で示したアクチュエータと同じである。但し、基台３０の長さと給電端子の位置は異なる。このように、可動体４０の形状ではなく、作用部材６０の形状をスナップ動作できるように設計することで、対象物へ与える振動を容易に調整するこができる。

《第７の実施形態》
図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）、図１４（Ｃ）は第７の実施形態に係るアクチュエータの製造方法を示す図である。先ず図１４（Ａ）に示すように、ロール状に巻回されたバイメタル（バイメタルロール）１４１をロールｔｏロールで送りながら、バイメタルの表面に絶縁層４２を形成する。例えばポリイミドをコーターで塗布することによって絶縁層付きバイメタルロールを作成する。次に、図１４（Ｂ）に示すように、絶縁層付きバイメタルロール１４２をロールｔｏロールで送りながら、絶縁層の表面に抵抗層４３を形成する。例えばＮｉを無電解めっきで全面に形成することによって抵抗層付きバイメタルロールを作成する。その後、図１４（Ｃ）に示すように、抵抗層付きバイメタルロール１４３を楕円形の個片に打ち抜くことによって複数の可動体４０を形成する。可動体４０の孔（第１の実施形態等で示した孔Ｈ１，Ｈ２）等はレーザ加工やパンチ加工によって先に形成し、打ち抜く。または個片の打ち抜きと同時に孔を加工してもよい。さらに、可動体４０の湾曲形状はプレス加工によって成形する。この成形は前記打ち抜きと同時に行ってもよい。

その後は、個片に分離した可動体４０に対して各実施形態で示したとおり、各種給電導体や可動接点を嵌入し、基台の孔に各種給電導体や固定接点を嵌入することによってアクチュエータを組み立てる。

前記絶縁層は樹脂材以外に金属酸化物であってもよい。絶縁層の形成はコーターによる塗布以外にスプレー、ディッピング、噴流塗布、電着、めっき、スパッタ、蒸着、CVD、溶射等で形成してもよい。また、前記抵抗層はＮｉ等の金属以外にカーボンであってもよい。またこれらの導電体と樹脂との混合物であってもよい。抵抗層の形成はめっき以外に、スプレー、コーティング、ディッピング、噴流塗布、電着、スパッタ、蒸着、CVD、溶射等で形成してもよい。

抵抗層４３は無電解めっきにより形成することが好ましい。無電解めっきにより形成された場合、バイメタル４１に対して絶縁層４２を介して容易に薄層の抵抗層４３を形成することができ、アクチュエータとして低背化が可能である。

《第８の実施形態》
図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）、図１５（Ｃ）は第８の実施形態に係るアクチュエータの製造方法を示す図である。先ず図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）に示すように、シート状のバイメタル（バイメタルシート）２４１の表面に絶縁層を形成する。例えばポリイミドをコーターで塗布する。次に、図１５（Ｃ）に示すように、絶縁層付きバイメタルシート２４２の絶縁層の表面に抵抗層を形成して抵抗層付きバイメタルシート２４３を作成する。例えばＮｉを無電解めっきで全面に形成する。その後、図１５（Ｄ）に示すように、抵抗層付きバイメタルートシート２４３を楕円形の個片に打ち抜くことによって複数の可動体４０を形成する。その後は第７の実施形態で示した工程と同じである。

前記絶縁層および抵抗層の材料および形成方法に関するバリエーションは第７の実施形態で述べたとおりである。

《他の実施形態》
以上に示した幾つか実施形態では楕円形板状または矩形板状の可動体を用いたが、この他に可動体は円板状や菱形板状であってもよい。基台についても矩形板状に限定されるものではなく、円板状や菱形板状であってもよい。

以上に示した各実施形態によれば次のような効果を奏する。
（１）絶縁層を極めて薄く形成できるので、抵抗層とバイメタルとの間の熱抵抗が小さく、抵抗層とバイメタルの温度差を少なくできる。すなわち、バイメタルの昇温スピードが速く、応答性が高い。

（２）可動体４０を給電導体等の支持体でかしめることによって支持する構造であるので、支持および給電のために可動体の上部をカバーで覆う必要がなく、低背化が図れる。また、カバーが不要となるため、使用用途も広がる。さらに、可動体と基台とがかしめられることにより固定されているため、接着剤等を使用して固定した場合に比べて、可動体と基台との固定部分の信頼性が向上する。

（３）支持部側または可動接点側を給電導体と絶縁支持体で構成することで、抵抗層だけでなく、バイメタルにも直接結合されるので、可動体への可動接点の取り付けまたは基台への可動体の取り付けの信頼性や耐久性が高まる。

また、第１〜第４の実施形態によれば、抵抗層が基台に対面する位置にあるため、基台３０と可動体４０とで囲まれる（挟まれる）空間で抵抗層が発熱することにより、外部への無駄な放熱がなく、バイメタル４１を効率よく加熱できる。そのため、さらなる低消費電力化が図れる。

Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３…孔
３０…基台
３１…基板
３２，３３…給電端子
３４，３５…孔
３６，３７…配線パターン
４０…可動体
４１…バイメタル
４２…絶縁層
４３…抵抗層
４４…作用部材
５１…給電導体
５１Ａ…給電導体
５１Ｂ…絶縁支持体
５２…可動接点
５２Ａ…給電導体
５２Ｂ…絶縁支持体
５３…固定接点
５４，５５…基台側接点
５６，５７…可動体側接点
５６Ａ…給電導体
５６Ｂ…絶縁支持体
５８…給電導体
６０…作用部材
７０…対象部材
１０１〜１０６…アクチュエータ
１４１…バイメタルロール
１４２…絶縁層付きバイメタルロール
１４３…抵抗層付きバイメタルロール
２４２…バイメタルシート
２４２…絶縁層付きバイメタルシート
２４３…抵抗層付きバイメタルートシート

Claims

可動体、この可動体を支持する基台、および前記基台から前記可動体へ給電する給電手段を備えたアクチュエータにおいて、
前記可動体は、バイメタルと、このバイメタルに形成された絶縁層と、この絶縁層を介して前記バイメタルとは絶縁された抵抗層とを備え、
前記可動体と前記基台とがかしめられることにより固定されており、
前記給電手段は前記バイメタルとは絶縁状態で前記抵抗層へ給電することを特徴とするアクチュエータ。
前記バイメタルは非加熱時に第１主面が凸面、第２主面が凹面であり、加熱時に第１主面が凹面、第２主面が凸面となる曲板であって、前記抵抗層の発熱時と非発熱時とで前記凸面と凹面がスナップ動作で反転する、請求項１に記載のアクチュエータ。
前記給電手段は第１給電部と第２給電部とを備え、第１給電部は前記可動体を支持する支持部に設けられ、第２給電部は前記可動体に設けられた可動接点およびこの可動接点が前記抵抗層の非発熱時に当接する、前記基台に設けられた固定接点で構成された、請求項１または２に記載のアクチュエータ。
前記給電手段は第１給電部と第２給電部とを備え、前記第１給電部および前記第２給電部は前記基台の外周に沿って並んだ領域に設けられており、前記抵抗層は、前記第１給電部および前記第２給電部が設けられた領域と対向する方向へ前記第１給電部および前記第２給電部から延びるパターンに形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータ。
前記バイメタルの熱応動変形にともなって変位する可動体の位置に当接または連結する棒状の作用部材を設けた請求項１〜４のいずれかに記載のアクチュエータ。
前記バイメタルの変位を受けてスナップ動作で変形する作用部材を備えた、請求項１または４に記載のアクチュエータ。
前記抵抗層は無電解めっきにより形成されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のアクチュエータ。