JPH01258334A - 往復駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の分野］ この発明は、通電によって被駆動体を往復駆動させる往
復駆動装置に関するものである。

［従来技術と課題］ 従来、この種の往復駆動装置としては、たとえは、リレ
ーのように？５６１２石によって可動鉄片を往復駆動さ
せるものが知られており、その−例を第６図に示す。

同図において、１はケースであり、合成樹脂製の端子ベ
ース２と、この端子ベース２に嵌着された合成樹脂製の
カバー３とからなる。４は上記ケース１内に配置された
Ｌ形ヨーク、５はヨーク４に固定された鉄心、６は鉄心
５に嵌着されたコイルスブール、７はコイルスブール６
に＠装された電磁コイルであり、この電磁コイル７は上
記ヨーク４や鉄心５等とともに電磁石ブロック８を構成
している。９は上記ヨーク４の上端に回動可能に枢支さ
れて鉄心５の上端面に吸着・離反する可動鉄片である。

なお、１５はコイル端子である。

上記端子ベース２には、１対の固定および可動接触片２
１．２２が植設されており、可動接触片２２は上記可動
鉄片９にカード１２を介して固定接触片２１側（右方向
）へ駆動されるようになっている。上記可動接触片２２
の先端部には、可ユリ接点２４が固着され、また固定接
触片２１の先端部には、上記可動接触片２４に接離され
る常開固定接点２３が固着されている。

つぎに、上記構成の動作について説明する。

電磁コイル７への通電による励磁磁束により、鉄心５の
上端面に吸着力が生起され、可動鉄片９が吸着される。

このため、可動接触片２２は、カード１２を介して上記
可動接触片９により駆動されて右方向に変位し、可動接
点２４と常開固定接点２３との間が閉成される。電磁コ
イル７への通電を断つと、上記とは逆の動作で可動接点
２４と常開固定接点２３との間が開放されて、原状に復
帰する。

ところが、上記のような電磁石ブロック８を用いた構成
では、コイルスブール６に銅線を多数巻回して電磁コイ
ル７を形成し、上記コイルスプール６に鉄心５やヨーク
４を固定したり、可動鉄片９をヒンジ支持する必要があ
り、その構成が複雑でかつ組立てが面倒であるなどの欠
点がある。

また、上記電磁石構造では、使用電圧に応じて銅線の線
径や巻数を変える必要が生じ、しかも、電源として交流
入力を用いる場合には、周知のクマトリコイルを電磁石
１１に別途設定しなけれはならないため、交流入力と直
流入力とで、そのリレー構造を変更する必要がある。

さらに、可動接点２４と常開固定接点２３とを閉成状態
に保持するには、常に通電して電磁コイル７を励磁し続
ける必要があり、消費電力の無駄となる。

［発明の目的コ この発明は上記従来の課題を解決するためになされたも
ので、構成および組立てが簡素で、かつ、交直両用に適
用でき、しかも、消費電力の無駄をなくすことかできる
往復駆動装置を提供することを目的としている。

［発明の構成と効果］ この発明による往復駆動装置は、導電性形状記憶合金か
らなる少なくとも一対の駆動部材を収縮状態もしくは伸
長状態のいずれか一方に形状配子、０させるとともに、
駆動部材の端部をプランジャに接離可能に当接させ、端
子への通電によって発熱された上記駆動部材の変形で変
位したプランジャの位置を板ばねで保持するように構成
したことを特徴とする。

上記のように、駆動部材への通電により駆動部材を変形
させてプランジャの位置を変位させるようにしたから、
駆動部材への個別な通電によって上記プランジャを往復
駆動させることが可能となる。したがって、従来の電磁
石ブロックを用いた場合のようなコイルスブールへの銅
線の巻回やコイルスプールの固定、さらには可動鉄片の
ヒンジ支持の必要がなくなり、これによって、往復駆動
装置の構成および組立ての簡素化が図られる。

また、駆動部材を形成する形状記憶合金の使用電圧幅は
、従来の電磁コイルと比べて広く設定できるので、コイ
ルの線径や巻数を使用電圧に応じて変える必要がなく、
しかも、交流入力と直流入力の両方に適用できる。した
がって、往復駆動装置の構造を変更する必要がない。

さらに、駆動部材の変形で変位したプランジャの位置を
板ばねで保持するようにしたから、駆動部材に通電し続
ける必要がない。したがって、従来のリレーに比べて、
消費電力の無駄をなくすことができる。

［実施例の説明コ 以下、この発明の一実施例を図面にしたがって説明する
。

第１図はこの発明による往復駆動装置の一例を示す一部
破断側面図であり、同図において、３０は合成樹脂製の
ケースで、下ケース３０ａおよび上ケース３０ｂに分割
されている。３１はケース３０内において矢印Ａ、Ｂで
示す軸方向へ往復移動可能に支持されたプランジャであ
る。このプランジャ３１は、その一端部３１ａが一部ケ
ース３０ｂの側壁部３０ｃにおける支持孔３２に挿通さ
れており、他端部３１ｂがケース３０内に一体形成され
た立壁部３０ｄの支持孔３３に挿通されている。

３４はプランジャ３１の中央に一体形成されたつば部で
あり、このつば部３４は板ばね３５の内端部３５ａに固
定されている。板ばね３５の外端部３５ｂは、下ケース
３０ａと上ケース３０ｂに設けられた挟持部３６に固定
されている。この板ばね３５は上記挾持部３６を境にし
て、その両側方へ急激な反転動作をし、この図に示す接
点２３．２４の開成状態と第２図に示す閉成状態とにプ
ランジャ３１を双安定保持するものである。

２１．２２は上記接点２３．２４と対向させて固定した
固定および可動接触片、１７はプランジャ３１の他端部
３１ｂに固定されて上記可動接触片２２に係止されたカ
ードである。

４０．４１は導電性形状記憶合金からなる第１および第
２のコイル（駆動部材）で、つば部３４を挾んでプラン
ジャ３１の外周に巻回されている。これらのコイル４０
．４１は、それぞれ昇温下において伸長状態に形状記憶
されており、その端部４０ａ、４１ａが上記つば部 ３４に接離可能となっている。５０．５１は各コイル４
０．４１に個別に通電させる端子で、下ケース３０ａに
固定されている。

つぎに、上記構成の動作を説明する。

まず、昇温下て伸長状態に形状記憶された第１および第
２のコイル４０．４１を、第１図のように、常温下で収
縮状態に変形しておく。このとき、プランジャ３１は、
板はね３５のばね力Ｆ２により右方向Ｂに変位した位置
で保持され、可動接点２４と常開固定接点２３とは開成
状態にある。

この第１図の状態から、端子５０．５０間に通電すると
、第１のコイル４０のみが発熱して、第２図のように、
形状記憶された伸長状態に変形する。このため、つば部
３４は左方向Ａへ押圧され、板ばね３５を同方向へ反転
させる。これにより、プランジャ３１はカード１７を介
して可動接触片２２をたわませ、両接点２３．２４を閉
成状態とする。このとぎ、プランジャ３１の位置は板ば
ね３５のばね力Ｆ１で安定保持されるため、第１のコイ
ル４０への通電を停止しても両接点２３．２４の閉成状
態は保持される。

その後、上記端子５０．５０間への通電を断ち、端子５
１．５１間に通電すると、第３図のように、第２のコイ
ル４１が伸長して板ばね３５を右方向Ｂへ反転させるた
め、上記とは逆の動作で、可動接点２４と常開固定設定
２３との間が開放されて、原状に復帰する。この両接点
２３゜２４の開成状態は、第２のコイル４１への通電を
停止しても保持されたままとなる。

上記構成において、端子５０．５１への通電によりコイ
ル４０．４１を交互に変形させ、これにより、プランジ
ャ３１の位置を変位させるようにしたから、コイル４０
．４１への個別な通電によって上記プランジャ３１を往
復駆動させることが可能となる。したがって、従来の電
磁石ブロックを用いた場合のように、コイルスプールへ
銅線を多数巻回したり、可動鉄片をヒンジ支持するなど
の必要がなくなる。これにより、往復駆動装置の構成お
よび組立ての簡素化を図ることができる。

とくに、低温状態における第１および第２のコイル４０
．４１は塑性変形し易い性質を有しているから、たとえ
ば第１のコイル４０が伸長する過程で、第２のコイル４
１は小さな押圧力で収縮し、小さな駆動エネルギによっ
てプランジャ３１を往復駆動させることができる。

また、コイル４０．４１を形成する形状記憶合金の使用
電圧幅は、従来の電磁コイルと比べて広く設定できるの
で、コイルの線径や巻数を使用電圧に応じて変える必要
がなく、しかも、交流入力と直流入力の両方に適用でき
る。したがって、往復駆動装置の構造を変更する必要が
ない。

さらに、コイル４０．４１の変形で変位したプランジャ
３１の位置を板ばね３５のばね力で保持するようにした
から、コイル４０．４１に通電し続ける必要がない。し
たがって、従来のリレーに比べて、消費電力の無駄をな
くすことができる。

この実施例では、コイル（駆動部材）４０゜４１を伸長
状態に形状記憶させたけれども、これと異なり、収縮状
態に形状記憶させるようにしても同様の効果を得ること
ができる。なお、この場合には、コイル４０．４１の端
部４０ａ。

４１ａを、たとえばつば部３４にそれぞれ係止して、コ
イル４０．４１の収縮時につば部３４を変位させるよう
な構成とすればよい。

また、上記実施例では、駆動部材４０．４１の形状をコ
イル状としたけれども、たとえば第４図および第５図に
示すように、板状としてもよい。

同図において、第１および第２の板材（駆動部材）６０
．６１は、下ケース３０ａに植設された両脚部６０ａ、
６０ａと、つば部３４に接離可能に当接する遊端部６０
ｂとからなり、昇温下においてつば部３４に近接する方
向へ曲成された状態にそれぞれ形状記憶されている。し
たかつて、板材６０．６１は、その通電により直立した
状態から曲成された状態に復帰してつば部３４を押圧す
るため、上記実施例と同様の動作で、プランジャ３１を
往復駆動させることが可能となる。これにより、この実
施例では、上記実施例と同様の効果を奏するばかりか、
板材６０．６１の形状がシンプルなものとなり、組立て
をさらに容易にできる利点がある。

また、この発明はリレーに限られず、ソレノイドや他の
スイッチ機構と組み合わせて使用する場合にも適用する
ことがでとる。

上記実施例では、第１および第２の駆動部材としてコイ
ル４０．４１および板材６０．６１を用いたけれども、
プランジャ３１を往復駆動させる駆動部材として蛇腹状
その他の各種形状のものが通用できるのはいうまでもな
い。

また、上記実施例では１対の駆動部材を用いたけれど、
複数の駆動部材を用いてプランジャを往復駆動させる構
成としもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による往復駆動装置を示す
一部破断側面図、第２図は同往復駆動装置の閉成状態を
説明するための一部破断側面図、第３図は同往復駆動装
置の開成状態を説明するための一部破断側面図、第４図
はこの発明の他の実施例を示す一部破断側面図、第５図
は第４図の形状記憶合金を説明するための斜視図、第６
図は従来のリレーの要部の構成を示す一部破断側面図で
ある。 ３１・・・プランジャ、４０，４１，６０．６１・・・
駆動部材、５０．５１・・・端子、３５・・・板ばね。 第１図 ５０．５１：４＋ ！Ａ）２　　図 第３図 第４ＬＡ 第５図　　　　　　□６゜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）往復移動可能に支持されたプランジャと、収縮状
   態もしくは伸長状態のいずれか一方に形状記憶されかつ
   上記プランジャに端部が接離可能に当接された導電性形
   状記憶合金からなる少なくとも一対の駆動部材と、これ
   ら各駆動部材に個別に通電させる端子と、この通電によ
   つて発熱された駆動部材の変形で変位したプランジャの
   位置を保持する板ばねとを具備したことを特徴とする往
   復駆動装置。