JP7061250B2 - Linear actuator - Google Patents
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Description
本発明は、リニアアクチュエータに関するものである。 The present invention relates to a linear actuator.
特開2011-187050号公報には、やわらかい動きや生物的な動きを表現することができる三次元モーション・ディスプレイ装置に用いることができるリニアアクチュエータの従来例が示されている。このリニアアクチュエータは、回路基板からなるベースの表面に一端が固定され且つ他端が自由端となる可撓性を有する長尺状本体と、姿勢変更指令に応じて長尺状本体の姿勢を任意の方向に変更させる姿勢変更機構とを有している。姿勢変更機構は、長尺状本体の内部に配置されて、通電により形状を変形する複数本の形状記憶合金線状体を用いて長尺状本体の姿勢を変更するように構成されている。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-187050 presents a conventional example of a linear actuator that can be used in a three-dimensional motion display device capable of expressing soft movements and biological movements. This linear actuator has a flexible long body whose one end is fixed to the surface of a base made of a circuit board and whose other end is a free end, and the posture of the long body is arbitrary in response to a posture change command. It has a posture change mechanism that changes the direction of. The posture changing mechanism is arranged inside the long main body, and is configured to change the posture of the long main body by using a plurality of shape memory alloy linear bodies whose shape is deformed by energization.
従来の構造では、リニアアクチュエータの本数が多くなればなるほど、半田付け性の悪い形状記憶合金からなる複数本の形状記憶合金線状体と回路基板上の配線パターン中の電極との接続作業及び回路基板からなるベースに長尺状本体の一端を固定する作業が、非常に面倒であり、時間がかかる問題があった。また一度接続不良が発生しても、回路基板上の配線パターンに損傷を与えることなく、長尺状本体の一端を回路基板から剥がすことが難しく、形状記憶合金線状体と回路基板上の配線パターンとの間の接続不良を簡単に修理できない問題があった。 In the conventional structure, as the number of linear actuators increases, the connection work and circuit between a plurality of shape memory alloy linear bodies made of shape memory alloy having poor solderability and electrodes in a wiring pattern on a circuit board. The work of fixing one end of the long main body to the base made of a substrate is very troublesome and takes time. Moreover, even if a connection failure occurs once, it is difficult to peel off one end of the long body from the circuit board without damaging the wiring pattern on the circuit board, and the shape memory alloy wire and the wiring on the circuit board. There was a problem that the poor connection with the pattern could not be easily repaired.
本発明の目的は、複数本の形状記憶合金線状体と回路基板上の配線パターンとの接続作業が容易で、しかも長尺状本体の一端を回路基板の表面に接着剤を用いて固定する必要がないリニアアクチュエータを提供することにある。 An object of the present invention is that it is easy to connect a plurality of shape memory alloy linear bodies to a wiring pattern on a circuit board, and one end of a long main body is fixed to the surface of the circuit board using an adhesive. The purpose is to provide a linear actuator that does not need to be used.
本発明のリニアアクチュエータは、一端が固定端となり且つ他端が自由端となる可撓性を有する長尺状本体と、姿勢変更指令に応じて前記長尺状本体の姿勢を任意の姿勢に変更させる姿勢変更機構とを有するリニアアクチュエータである。そして姿勢変更機構は、長尺状本体の内部にあって、長尺状本体の長手方向に延び且つ長尺状本体の周方向に間隔を開けて配置され、通電で緊張収縮または弛緩伸張する自己伸縮性を有する複数本の形状記憶合金線状体と、複数本の形状記憶合金線状体に個別に電流を流す配線パターンを有する電流供給回路を備えた回路基板を備えている。 The linear actuator of the present invention has a flexible long main body having a fixed end at one end and a free end at the other end, and the posture of the long main body is changed to an arbitrary posture in response to a posture change command. It is a linear actuator having a posture changing mechanism. The posture change mechanism is located inside the long body, extends in the longitudinal direction of the long body, and is arranged at intervals in the circumferential direction of the long body, and is self-tension contracted or relaxed and stretched by energization. It comprises a circuit board provided with a plurality of shape memory alloy linear bodies having elasticity and a current supply circuit having a wiring pattern in which a current is individually passed through the plurality of shape memory alloy linear bodies.
本発明においては、複数本の形状記憶合金線状体の一端は、回路基板の配線パターンに半田付けされた複数個のハトメ端子にカシメによってそれぞれ接続されている。また長尺状本体には、長手方向の一端から他端に延び且つ複数の形状記憶合金線状体が貫通する複数の貫通孔が形成されている。そして姿勢変更機構が非駆動状態にあるときに、長尺状本体の一端が回路基板の表面に押しつけられるように、複数本の形状記憶合金線状体の他端が相互に接続されている。その結果、本発明によれば、半田付け性の悪い形状記憶合金からなる複数本の形状記憶合金線状体を、ハトメ端子を用いて配線パターンに対して簡単に接続することが可能になる。その上、複数本の形状記憶合金線状体の他端を相互に接続するだけで、接着剤等の固定手段を用いることなく、長尺状本体を回路基板上に予め定めた姿勢で配置することができる。その結果、リニアアクチュエータの回路基板上への設置作業が、従来に比べて大幅に楽になる上、リニアアクチュエータの修理または交換を簡単に行うことが可能になる。 In the present invention, one end of a plurality of shape memory alloy linear bodies is connected to a plurality of eyelet terminals soldered to a wiring pattern of a circuit board by caulking. Further, the elongated main body is formed with a plurality of through holes extending from one end to the other end in the longitudinal direction and through which a plurality of shape memory alloy striatum penetrates. Then, when the posture changing mechanism is in the non-driving state, the other ends of the plurality of shape memory alloy linear bodies are connected to each other so that one end of the elongated main body is pressed against the surface of the circuit board. As a result, according to the present invention, it becomes possible to easily connect a plurality of shape memory alloy linear bodies made of shape memory alloys having poor solderability to a wiring pattern using eyelet terminals. Moreover, by simply connecting the other ends of a plurality of shape memory alloy striatum to each other, the elongated main body is arranged on the circuit board in a predetermined posture without using fixing means such as an adhesive. be able to. As a result, the installation work of the linear actuator on the circuit board becomes much easier than before, and the linear actuator can be easily repaired or replaced.
なお複数本の形状記憶合金線状体の他端の相互接続にもハトメ端子を用いると、接続が容易になる。 If the eyelet terminal is also used for interconnecting the other ends of the plurality of shape memory alloy striatum, the connection becomes easy.
長尺状本体は、弾力性を有する材料により形成されており、姿勢変更機構が非駆動状態にあるときに、長尺状本体はその弾力性により予め定めた姿勢に復帰する。なお記弾力性を有する材料としては、ゴム系材料が好ましい。特に、長尺状本体は、シリコーンゴム材料によって一体成形されたものであるのが好ましい。 The elongated body is made of an elastic material, and when the posture changing mechanism is in the non-driving state, the elongated body returns to a predetermined posture due to its elasticity. As the material having elasticity, a rubber-based material is preferable. In particular, the long main body is preferably integrally molded with a silicone rubber material.
具体的には、回路基板の表面に形成された配線パターンには、複数個のハトメ端子が半田接続される複数の半田付け電極が形成されているのが好ましいい。そしてハトメ端子は、筒部の一端にフランジ部を有する形状を有しているものを用いるのが好ましい。この場合に、ハトメ端子のフランジ部が、半田付け電極に半田付け接続されており、筒部に形状記憶合金線状体の一端が挿入された状態で筒部がカシメられた状態にあるのが好ましい。このような構造であれば、複数の形状記憶合金線状体を簡単且つ確実に回路パターンに対して機械的且つ電気的に接続することができる。なお長尺状本体に形成された複数の貫通孔の回路基板側に位置する一端に複数のハトメ端子の筒部が嵌合されているのが好ましい。この篏合によって、長尺状本体の一端の回路パターンに対する位置決めを確実なものとすることができる。 Specifically, it is preferable that the wiring pattern formed on the surface of the circuit board is formed with a plurality of soldering electrodes to which a plurality of eyelet terminals are solder-connected. The eyelet terminal preferably has a shape having a flange portion at one end of the tubular portion. In this case, the flange of the eyelet terminal is soldered and connected to the soldering electrode, and the cylinder is crimped with one end of the shape memory alloy linear body inserted into the cylinder. preferable. With such a structure, a plurality of shape memory alloy striatum can be easily and surely connected mechanically and electrically to the circuit pattern. It is preferable that the tubular portions of the plurality of eyelet terminals are fitted to one end of the plurality of through holes formed in the long main body on the circuit board side. By this combination, the positioning of one end of the long main body with respect to the circuit pattern can be ensured.
回路基板には、複数の半田付け電極によって囲まれる位置に回路基板を厚み方向に貫通する孔部が形成されており、長尺状本体には、複数の貫通孔によって囲まれる位置に、一端が孔部と整合し長手方向に延びる中心貫通孔が形成されていてもよい。さらに孔部及び中心貫通孔を通り、一端が回路基板の裏面に形成された共通電極に接続され他端が中心貫通孔の他端から延び出る導電線を備えてもよい。この場合、複数本の形状記憶合金線状体の他端が導電線の他端に接続されており、姿勢変更機構が非駆動状態にあるときに、長尺状本体の一端が回路基板の表面に押しつけられるように、複数本の形状記憶合金線状体の他端と導電線の他端とが接続されているのが好ましい。このようにすると複数本の形状記憶合金線状体への通電を少ない1本の導電線を用いて可能にすることができる。 The circuit board has a hole that penetrates the circuit board in the thickness direction at a position surrounded by a plurality of soldering electrodes, and the elongated main body has one end at a position surrounded by the plurality of through holes. A central through hole that is aligned with the hole and extends in the longitudinal direction may be formed. Further, it may be provided with a conductive wire that passes through the hole portion and the central through hole, one end of which is connected to a common electrode formed on the back surface of the circuit board, and the other end of which extends from the other end of the central through hole. In this case, the other end of the plurality of shape memory alloy linear bodies is connected to the other end of the conductive wire, and when the posture changing mechanism is in the non-driving state, one end of the elongated main body is the surface of the circuit board. It is preferable that the other end of the plurality of shape memory alloy linear bodies and the other end of the conductive wire are connected so as to be pressed against. By doing so, it is possible to energize a plurality of shape memory alloy striatum by using one conductive wire having a small number of wires.
なお複数本の形状記憶合金線状体の他端と導電線の他端とが共通接続用のハトメ端子の筒部内に挿入された状態で、筒部がカシメられた状態にするのが好ましい。このような共通接続用のハトメ端子を用いると、複数本の形状記憶合金線状体及び銅電線を簡単且つ確実に共通接続することができる。 It is preferable that the other end of the plurality of shape memory alloy striatum and the other end of the conductive wire are inserted into the cylinder portion of the eyelet terminal for common connection, and the cylinder portion is caulked. By using such eyelet terminals for common connection, it is possible to easily and surely make common connection of a plurality of shape memory alloy linear bodies and copper electric wires.
以下図面を参照して本発明のリニアアクチュエータの実施の形態の一例を詳細に説明する。図1は、本実施の形態のリニアアクチュエータ3を用いた三次元ディスプレイ装置のディスプレイ部1の構成を示す概略斜視図である。以下本実施の形態のリニアアクチュエータ3を用い三次元ディスプレイ装置の概略を説明した後、本実施の形態の具体的な構成について説明する。三次元ディスプレイ装置のディスプレイ部1は、駆動指令に応じて駆動状態になる複数の駆動回路によってそれぞれ駆動される複数のリニアアクチュエータ3と、複数のリニアアクチュエータ3の複数の駆動回路に駆動指令を個別に与える図示しない駆動指令発生装置を備えている。リニアアクチュエータ3は、回路基板5と、回路基板5に設けられた長尺状本体7を備えている。複数のリニアアクチュエータ3は、例えば長尺状本体7が1cm2当たり4本以上の密度で植設されるように設置面上に敷き詰められる。
An example of an embodiment of the linear actuator of the present invention will be described in detail with reference to the following drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view showing a configuration of a
図1に示すディスプレイ部1は、リニアアクチュエータ3が複数、設置面に沿って等間隔で並べられることにより構成される。複数のリニアアクチュエータ3の複数の回路基板5が、設置面に沿って並べられた状態で、曲がることが可能で且つ電気的な接続が可能な接続構造を構成するフレキシブル回路基板からなる接続構造基板8を介して隣接する他のリニアアクチュエータ3と接続されている。曲がることが可能で且つ電気的な接続が可能な接続構造基板8を介して隣接する他のリニアアクチュエータ3が接続されると、回路基板5の大きさを適宜の大きさとすることにより、三次元形状の物の表面に沿って複数の回路基板5を配置し、その回路基板5の上に実装した1以上の長尺状本体7を駆動することにより、三次元形状物の表面に倣うことが容易な複数の回路基板5からなる基板群を用いて任意の三次元ディスプレイを表現することが簡単になる。三次元構造体の表面としては、人の頭部に装着される帽子等の頭部被覆物の表面でもよいし、また被服の表面でもよい。図1に示した回路基板5の輪郭は、三角形形状を有しているが他の多角形形状でもよいのは勿論である。また複数枚の回路基板5をフレキシブルな接続構造基板8を用いずに、一枚のフレキシブル基板に対して複数の長尺状本体7を設置する構成を採用してよいのは勿論である。
The
図2及び図3(A)乃至(F)は、本実施の形態のリニアアクチュエータの構成を説明するために用いる斜視図及び細部の説明に用いる図である。これらの図を用いて説明する前に、本実施の形態の特徴を理解することを容易にするために、発明者が先に提案(特願2017-164917号)した従来のリニアアクチュエータ3´の構成について図4及び図5を用いて説明する。長尺状本体7´は、下端が回路基板5´に接着剤を用いて固定されて回路基板5の上面に突設されている。長尺状本体7´の下端の端面からは、8本のエナメル線14´が延びており、6本が図示しない電流供給回路に、2本が図示しない発光駆動回路にそれぞれ接続されて、駆動用電流と発光用電流が流される。長尺状本体7´の上端には、透光性を有する拡散光キャップ15´が長尺状本体7´の上端の端面を覆うように取り付けられている。拡散光キャップ15´の内部に位置する長尺状本体7´の上端には、LED(発光ダイオード)12A´を発光源とする発光手段12´が設けられている。長尺状本体7´は、自立性の無いシリコンチューブ製の外装部の内部に自立性を有する長尺状芯材として超弾性形状記憶合金からなる線状バネ部材10´が配置されて自立性を補助するようにしている。長尺状本体7´に設けられた中央貫通孔16´は、長尺状本体7´の中心に空けられている。中央貫通孔16´には、下端が回路基板5に固定された線状バネ部材10´が挿通されて、長尺状本体7´を自立させている。また中央貫通孔16´の上にはLED12A´が基板に実装された発光手段12´が配置されており、LED12´Aへの発光用電流を流すためのエナメル線14”が中央貫通孔16´を通っている。
2 and 3 (A) to 3 (F) are a perspective view used for explaining the configuration of the linear actuator of the present embodiment and a diagram used for explaining the details. Before explaining with reference to these figures, in order to facilitate understanding of the features of the present embodiment, the conventional linear actuator 3'proposed earlier by the inventor (Japanese Patent Application No. 2017-164917) The configuration will be described with reference to FIGS. 4 and 5. The lower end of the elongated main body 7'is fixed to the circuit board 5'with an adhesive and is projected onto the upper surface of the
中央貫通孔16´を囲むように、長尺状本体7´の中心から半径方向にずれた位置に、周方向に間隔をあけて3組の一対の周辺貫通孔17´、18´及び19´が設けられている。各周辺貫通孔17´、18´及び19´の長尺状本体7´の上端面の開口部周縁は、それぞれハトメ20´が貼付されて、シリコンチューブの破損を防止している。各組の周辺貫通孔17´、18´及び19´には、それぞれ形状記憶合金線状体21A´、21B´及び21C´が挿通されている。一対の周辺貫通孔17´の一方に、形状記憶合金線状体21A´の先端を、周辺貫通孔17´の下端側から上端側に通していき、上端側から突き出した形状記憶合金線状体21Aの先端を他方の周辺貫通孔17´の上端から下端側に通し、先端及び後端を長尺状本体7´の下端近くに固定することにより、形状記憶合金線状体21´Aは長尺状本体7´の上端及び下端に対し固定される。形状記憶合金線状体21´Aの先端及び後端にはエナメル線14”が接続されている。
A pair of peripheral through holes 17', 18'and 19', spaced in the circumferential direction at positions radially offset from the center of the elongated body 7'so as to surround the central through hole 16'. Is provided. Eyelets 20'are attached to the peripheral edges of the openings on the upper end surfaces of the elongated main bodies 7'of the peripheral through holes 17', 18'and 19'to prevent damage to the silicon tube. Shape memory alloy
図4及び図5に示した、発明者が先に提案したリニアアクチュエータ3´では、長尺状本体7´が自立性を有していないため、図示しない自立性を有する長尺状芯材として超弾性形状記憶合金からなる線状バネ部材10´を配置しており、しかも長尺状本体7´の下端(一端)を回路基板5´の上に接着している。この構造では、部品点数が多くなるだけでなく、接続作業が面倒である上、修理が実質的にできない問題を生じる。 In the linear actuator 3'proposed earlier by the inventor shown in FIGS. 4 and 5, since the elongated main body 7'does not have self-supporting property, it can be used as a long core material having self-supporting property (not shown). A linear spring member 10'made of a superelastic shape memory alloy is arranged, and the lower end (one end) of the long main body 7'is bonded onto the circuit board 5'. In this structure, not only the number of parts is increased, but also the connection work is troublesome, and there is a problem that repair is practically impossible.
これに対して図2及び図3(A)乃至(F)に示す構造を有する本実施の形態のリニアアクチュエータであれば、このような問題が生じることはない。本実施の形態のリニアアクチュエータ3は、一端が固定端となり且つ他端が自由端となる可撓性を有する長尺状本体7と、姿勢変更指令に応じて長尺状本体7の姿勢を任意の姿勢に変更させる姿勢変更機構(5,6,21A~21C)とを有する。長尺状本体7は、弾力性または可撓性を有して、しかもそれ自体で自立性を有し且つ姿勢変更機構(5,6,21A~21C)が非駆動状態にあるときに予め定めた姿勢となる構造を有している。これを実現するために、長尺状本体7を構成するゴム材料(本実施の形態では、シリコーンゴム材料)の材質は適宜に選定されている。そして姿勢変更機構は、長尺状本体7の内部にあって、長尺状本体7の長手方向に延び且つ長尺状本体7の周方向に間隔を開けて配置され、通電で緊張収縮、非通電で弛緩伸張する自己伸縮性を有する複数本の形状記憶合金線状体21A~21Cと、複数本の形状記憶合金線状体に個別に電流を流す配線パターン6を有する電流供給回路を備えた回路基板5を備えている。また長尺状本体7には、長手方向の一端から他端に延び且つ複数の形状記憶合金線状体21A~21Cが貫通する3本の周辺貫通孔17~19が形成されている。
On the other hand, in the case of the linear actuator of the present embodiment having the structures shown in FIGS. 2 and 3 (A) to 3 (F), such a problem does not occur. The
図3(A)及び(B)に示すように、形状記憶合金線状体21A~21Cの一端は、回路基板5の配線パターン6の3個の半田付け電極61A~61Cに半田付けされる3個のハトメ端子20A~20Cにカシメによってそれぞれ接続されている。図3(B)にハトメ端子20Aを代表例として示すように、ハトメ端子20Aは、筒部20bの一端にフランジ部20aを有する形状を有している。本実施の形態では、図3(C)~(F)に示すように、ハトメ端子20Aのフランジ部20aが、回路基板5の半田付け電極61A~61Cに半田層25によって半田付け接続される。本実施の形態では、図3(A)及び(B)に示すように、半田付け前に筒部20bに形状記憶合金線状体21Aの一端が挿入された状態で筒部20bがカシメられている。このような構造であれば、形状記憶合金線状体21A~21Cを簡単且つ確実に配線パターン6に対して機械的且つ電気的に接続することができる。なお本実施の形態では、長尺状本体7に形成された3個の周辺貫通孔17~19の回路基板5側に位置する一端にハトメ端子20A~20Cの筒部20bが嵌合されている。この篏合によって、長尺状本体7の一端の配線パターン6に対する位置決めが確実なものとなっている。
As shown in FIGS. 3A and 3B, one end of the shape memory alloy
また回路基板5には、3つの半田付け電極61A~61Cによって囲まれる位置に回路基板5を厚み方向に貫通する孔部23が形成されている。そして長尺状本体7には、3本の周辺貫通孔17~19によって囲まれる位置に、一端が孔部23と整合し長手方向に延びる中心貫通孔16が形成されている。本実施の形態では、さらに孔部23及び中心貫通孔16を通り、一端が回路基板5の裏面に形成された図示しない共通電極(一般的に接地電極)に接続され他端が中心貫通孔16の他端から延び出る導電線24を備えている。
Further, the
本実施の形態では、3本の形状記憶合金線状体21A~21Cの他端が導電線24の他端にハトメ端子20Dを用いて接続されている。そして姿勢変更機構が非駆動状態にあるときに、長尺状本体7の一端が回路基板5の表面に押しつけられるように、3本の形状記憶合金線状体21A~21Cの他端と導電線24の他端とが接続されている。このようにすると3本の形状記憶合金線状体21A~21Cから選択した1本の形状記憶合金線状体と導電線24との間に電流を供給すればよい。
In the present embodiment, the other ends of the three shape memory alloy
なお導電線24がある場合でも、また導電線24がない場合でも、姿勢変更機構が非駆動状態にあるときに、長尺状本体7の一端が回路基板5の表面に押しつけられるようにして、3本の形状記憶合金線状体21A~21Cの他端に導電性テープを巻き付けることにより、締め付け力で、3本の形状記憶合金線状体21A~21Cを直接相互に接続してもよい。また、ハトメ端子20Dを用いて3本の形状記憶合金線状体21A~21Cを相互に接続してもよい。ハトメ端子20Dを用いる場合には、ハトメ端子20Dを長尺状本体7の他端(上端)の上に押し付けて長尺状本体7の一端(下端)を回路基板5の表面に押し付け、且つ3本の形状記憶合金線状体21A~21Cを上に引っ張った状態で、筒部20bのカシメ作業を行えばよい。
Even if there is a conductive wire 24 or there is no conductive wire 24, one end of the elongated
本実施の形態によれば、半田付け性の悪い複数本の形状記憶合金線状体21A~21Cを、ハトメ端子20A~20Cを用いて配線パターン6の電極61A~61Cに対して簡単に接続することが可能になる。その上、複数本の形状記憶合金線状体21A~21Cの他端を相互に接続するだけで、接着剤等の固定手段を用いることなく、長尺状本体7を回路基板5上に予め定めた姿勢で配置することができる。その結果、リニアアクチュエータ3の回路基板5上への設置作業が、従来に比べて大幅に楽になる上、リニアアクチュエータ3の修理または交換を簡単に行うことが可能になる。
According to the present embodiment, a plurality of shape memory alloy
長尺状本体7は、形状記憶合金線状体21A,21Bまたは21Cに電流を流すことにより、長尺状本体7を任意の方向に曲げることができる。例えば長尺状本体7を曲げる場合には、形状記憶合金線状体21Aのみに通電すると、形状記憶合金線状体21Aが緊張収縮して長尺状本体7の上端面を下端方向に引っ張り、長尺状本体7を形状記憶合金線状体21Aが位置する方向に曲げる。逆方向に曲げるためには、形状記憶合金線状体21B及び21Cに同じ電流を流すと、長尺状本体7は形状記憶合金線状体21Bと21Cとの丁度中間に向かう方向に曲がることになる。各形状記憶合金線状体21A,21B及び21Cに流す電流の量やタイミングを適切に設定することにより、長尺状本体7は単に一方向に向かって曲がるだけでなく、旋回や振動やその組み合わせのような複雑な運動を実行することができる。
The elongated
本実施の形態では、ハトメ端子の電極上への半田付け前に、ハトメ端子への形状記憶合金線状体のカシメ作業を行っているが、半田付け後にハトメ端子への形状記憶合金線状体のカシメ作業を行ってもよいのは勿論である。 In the present embodiment, the shape memory alloy linear body is caulked to the eyelet terminal before soldering to the eyelet terminal, but the shape memory alloy linear body to the eyelet terminal after soldering is performed. Of course, the caulking work may be performed.
上記実施の形態において、図4に示した従来のリニアアクチュエータと同様に長尺状本体7の上端にLED等からなる発光手段12´を実装してもよい。この場合にも、発光手段12´に発光用電流を供給するエナメル線14”の固定には、本実施の形態と同様にハトメ端子を用いた接続構造を用いればよい。
In the above embodiment, a light emitting means 12 ′ made of an LED or the like may be mounted on the upper end of the elongated
本発明によれば、半田付け性の悪い形状記憶合金からなる複数本の形状記憶合金線状体を、ハトメ端子を用いて配線パターンに対して簡単に接続することが可能になる。その上、複数本の形状記憶合金線状体の他端を相互に接続するだけで、接着剤等の固定手段を用いることなく、長尺状本体を回路基板上に予め定めた姿勢で配置することができる。その結果、リニアアクチュエータの回路基板上への設置作業が、従来に比べて大幅に楽になる上、リニアアクチュエータの修理または交換を簡単に行うことが可能になる。 According to the present invention, it is possible to easily connect a plurality of shape memory alloy linear bodies made of a shape memory alloy having poor solderability to a wiring pattern using eyelet terminals. Moreover, by simply connecting the other ends of a plurality of shape memory alloy striatum to each other, the elongated main body is arranged on the circuit board in a predetermined posture without using fixing means such as an adhesive. be able to. As a result, the installation work of the linear actuator on the circuit board becomes much easier than before, and the linear actuator can be easily repaired or replaced.
1 ディスプレイ部
3 リニアアクチュエータ
5 回路基板
6 配線パターン
7 長尺状本体
8 接続構造基板
16 中央貫通孔
17,18,19 周辺貫通孔
20A~20D ハトメ端子
21A~21C 形状記憶合金線状体
23 孔部
24 導電線
61A~61C 半田付け電極
1 Display
Claims (8)
前記姿勢変更機構が、
前記長尺状本体の内部にあって、前記長尺状本体の長手方向に延び且つ前記長尺状本体の周方向に間隔を開けて配置され、通電で緊張収縮または弛緩伸張する自己伸縮性を有する複数本の形状記憶合金線状体と、
前記複数本の形状記憶合金線状体に個別に電流を流す配線パターンを有する電流供給回路を備えた回路基板を備えているリニアアクチュエータであって、
前記複数本の形状記憶合金線状体の一端は、前記回路基板の前記配線パターンに半田付けされた複数個のハトメ端子にカシメによってそれぞれ接続されており、
前記長尺状本体には、長手方向の一端から他端に延び且つ前記複数本の形状記憶合金線状体が貫通する複数の貫通孔が形成されており、
前記姿勢変更機構が非駆動状態にあるときに、前記長尺状本体の前記一端が前記回路基板の表面に押しつけられるように、前記複数本の形状記憶合金線状体の他端が相互に接続されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。 It has a flexible long body with one end as a fixed end and the other end as a free end, and a posture change mechanism that changes the posture of the long body to an arbitrary posture in response to a posture change command. death,
The posture change mechanism
Inside the long body, it extends in the longitudinal direction of the long body and is arranged at intervals in the circumferential direction of the long body, and has self-stretchability that is tension-contracted or relaxed and stretched by energization. With multiple shape memory alloy linear bodies,
A linear actuator comprising a circuit board provided with a current supply circuit having a wiring pattern in which a current is individually passed through the plurality of shape memory alloy linear bodies.
One end of the plurality of shape memory alloy striatum is connected to a plurality of eyelet terminals soldered to the wiring pattern of the circuit board by caulking.
The elongated main body is formed with a plurality of through holes extending from one end to the other end in the longitudinal direction and through which the plurality of shape memory alloy striatum penetrate.
When the posture changing mechanism is in the non-driving state, the other ends of the plurality of shape memory alloy linear bodies are mutually pressed so that one end of the elongated main body is pressed against the surface of the circuit board. A linear actuator characterized by being connected.
前記姿勢変更機構が非駆動状態にあるときに、前記長尺状本体は前記弾力性により予め定めた前記姿勢に復帰する請求項1に記載のリニアアクチュエータ。 The elongated body is made of an elastic material and has an elastic body.
The linear actuator according to claim 1, wherein when the posture changing mechanism is in a non-driving state, the elongated main body returns to the posture predetermined by the elasticity.
前記ハトメ端子は、筒部の一端にフランジ部を有する形状を有しており、
前記ハトメ端子の前記フランジ部が、前記半田付け電極に半田付け接続されており、
前記筒部に前記形状記憶合金線状体の一端が挿入された状態で前記筒部がカシメられた状態にある請求項1に記載のリニアアクチュエータ。 A plurality of soldering electrodes to which the plurality of eyelet terminals are solder-connected are formed in the wiring pattern formed on the surface of the circuit board.
The eyelet terminal has a shape having a flange portion at one end of the tubular portion.
The flange portion of the eyelet terminal is soldered and connected to the soldering electrode.
The linear actuator according to claim 1, wherein the tubular portion is crimped with one end of the shape memory alloy linear body inserted into the tubular portion.
前記長尺状本体には、前記複数の貫通孔によって囲まれる位置に、一端が前記孔部と整合し前記長手方向に延びる中心貫通孔が形成されており、
前記孔部及び前記中心貫通孔を通り、一端が前記回路基板の裏面に形成された共通電極に接続され他端が前記中心貫通孔の他端から延び出る導電線を備えており、
前記複数本の形状記憶合金線状体の他端が前記導電線の他端に接続されており、
前記姿勢変更機構が非駆動状態にあるときに、前記長尺状本体の前記一端が前記回路基板の前記表面に押しつけられるように、前記複数本の形状記憶合金線状体の他端と前記導電線の前記他端とが接続されていることを特徴とする請求項5に記載のリニアアクチュエータ。 The circuit board is formed with a hole portion that penetrates the circuit board in the thickness direction at a position surrounded by the plurality of soldering electrodes.
In the elongated main body, a central through hole having one end aligned with the hole portion and extending in the longitudinal direction is formed at a position surrounded by the plurality of through holes.
It has a conductive wire that passes through the hole and the central through hole, one end of which is connected to a common electrode formed on the back surface of the circuit board, and the other end of which extends from the other end of the central through hole.
The other end of the plurality of shape memory alloy striatum is connected to the other end of the conductive wire.
The other end of the plurality of shape memory alloy linear bodies and the conductivity so that one end of the elongated body is pressed against the surface of the circuit board when the posture changing mechanism is in the non-driving state. The linear actuator according to claim 5, wherein the other end of the wire is connected.
The other end of the plurality of shape memory alloy linear bodies and the other end of the conductive wire are inserted into the cylinder portion of the eyelet terminal for common connection, and the cylinder portion is in a crimped state. The linear actuator according to claim 7.
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