JPH02203225A - Temperature display device - Google Patents
Temperature display deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、形状記憶合金圧縮コイルバネとバイアスバネ
とを組合わせた、所定の設定温度に達した事を迅速に表
示する温度表示器に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a temperature indicator that quickly indicates that a predetermined set temperature has been reached, which is a combination of a shape memory alloy compression coil spring and a bias spring. It is.
〔従来の技術］
対象とする物体の温度が所定温度に達した事を表示する
温度表示器として、＼１−Ｔｉ合金等の形状記憶合金を
利用したものが最近開発されている。これは形状記憶合
金の高温のオーステナイト相状態では強く（硬く、降伏
応力が大きい）、マルテンサイト変態温度以下の低温で
は弱く（軟らかく、腎伏応力が小さい）で、低温で変形
させてからマルテンサイト変態温度以上の高温に加熱す
ると変形前の元の形状が回復する性質を利用して、温度
表示用アクチュエータとして動作させようとするもので
ある。[Prior Art] Temperature indicators that use shape memory alloys such as \1-Ti alloys have recently been developed as temperature indicators that indicate that the temperature of a target object has reached a predetermined temperature. This is strong (hard and has a large yield stress) in the high-temperature austenitic phase state of shape memory alloys, but weak (soft and has a small yield stress) at low temperatures below the martensitic transformation temperature. It is intended to operate as a temperature display actuator by utilizing the property that it recovers its original shape before deformation when heated to a high temperature higher than the transformation temperature.
第５図（ａ）、（ｂ）は形状記憶合金を利用した従来の
温度表示器の一例を示す斜視図であって、ボルト等所望
の手段により対象とする物体に固定される基板６１及び
温度表示板６２の一端がそれぞれ形状記憶合金棒６３に
固定されている。而して低温では形状記憶合金棒６３は
捻り変形を受けていて、（ａ）に示す様に前記基板６１
及び温度表示板６２は平行に配置されているが、マルテ
ンサイト変態温度以上の高温に加熱すると形状記憶合金
６３が元の形状（真直ぐな状Ｂ）に回復して、（ｂ）に
示す様に温度表示板６２が基板６１に対して所定の角度
をなす様に起立する。FIGS. 5(a) and 5(b) are perspective views showing an example of a conventional temperature indicator using a shape memory alloy. One end of each display plate 62 is fixed to a shape memory alloy rod 63. At low temperatures, the shape memory alloy rod 63 undergoes torsional deformation, and as shown in (a), the substrate 61
and the temperature display plate 62 are arranged in parallel, but when heated to a high temperature above the martensitic transformation temperature, the shape memory alloy 63 recovers to its original shape (straight shape B), as shown in (b). The temperature display plate 62 stands up at a predetermined angle with respect to the substrate 61.
第６図は従来の温度表示器の他の一例を示す説明図であ
って、形状記憶合金の圧縮コイルバネ７３とパイアスカ
としての通常のコイルバネ（バイアスバネ）７４とを組
合わせて、温度表示用アクチエエータ七して動作させよ
うとするものである。FIG. 6 is an explanatory diagram showing another example of a conventional temperature display device, in which a compression coil spring 73 made of a shape memory alloy and a normal coil spring (bias spring) 74 as a pie spring are combined to form a temperature display actuator. 7.
この温度表示器は対象とする物品の温度変化を検出する
感温部７８と、該感温部７８によって検出した温度変化
を表示する温度表示部７９とから構成されており、前記
感温部７８においては、ピストン８４の周囲に該ピスト
ン８４に固定された固定スペーサー８５を中間にはさん
で形状記憶合金の圧縮コイルバネ７３及びバイアスバネ
７４が、当該固定スペーサー８５及びケース７７により
その両端を固定されて、直列に配置されている。マルテ
ンサイト変態温度以下の低温時（例えば約４０℃以下）
では、形状記憶合金圧縮コイルバネ７３は弱くて、縮ん
でいる為、ピストン８４はケース７７内において左側に
移動している。この場合連結＄１１８１を介してピスト
ン８４に接続されている赤色の表示板８２は第６図に示
した様に温度表示部７９の左側に位置しており、該温度
表示部７９の右側に設けられた温度表示窓８３は白色と
なっている。一方Ａｆｆが上昇してマルテンサイト変態
温度以上となると、形状記憶合金圧縮コイルバネ７３が
強くなって、バイアスバネ７４の力に打勝って伸びる為
、図面には示していないが、ピストン８４が右側に移動
し、温度表示板８２は温度表示部７９の右側に移動して
、前記温度表示窓８３は赤色となる。This temperature indicator is composed of a temperature sensing section 78 that detects temperature changes of the target article, and a temperature display section 79 that displays the temperature changes detected by the temperature sensing section 78. In this case, a compression coil spring 73 and a bias spring 74 made of a shape memory alloy are placed around a piston 84 with a fixed spacer 85 fixed to the piston 84 sandwiched between them, and both ends thereof are fixed by the fixed spacer 85 and the case 77. are arranged in series. At low temperatures below the martensitic transformation temperature (e.g. below about 40°C)
In this case, the shape memory alloy compression coil spring 73 is weak and compressed, so the piston 84 moves to the left within the case 77. In this case, the red display plate 82 connected to the piston 84 via the connection $1181 is located on the left side of the temperature display section 79 as shown in FIG. The temperature display window 83 is now white. On the other hand, when Aff increases and becomes equal to or higher than the martensitic transformation temperature, the shape memory alloy compression coil spring 73 becomes stronger and stretches to overcome the force of the bias spring 74, so that the piston 84 moves to the right side, although it is not shown in the drawing. The temperature display plate 82 moves to the right side of the temperature display section 79, and the temperature display window 83 becomes red.
第７図は形状記憶合金の圧縮コイルバネ７３とバイアス
バネ７４とを組合わせた従来の温度表示器の更に他の例
を示す説明図である。この温度表示器は対象とする物品
の温度変化を検出する感温部７８と、前記温度変化を表
示する温度表示部７９とから構成されており、感温部７
８においては、ガイドレール７１の周囲に該ガイドレー
ル７１にそって摺動可能なスライドスペーサ８０を中間
にはさんで形状記憶合金（Ｎｉ−Ｔｉ合金）の圧縮コイ
ルバネ７３及びバイアスバネ７４が直列に配置されてお
り、形状記憶合金の圧縮コイルバネ７３の伸縮に応じて
、スライドスペーサ８ｏ及び該スライドスペーサ８０に
連結４＄８１を介して接続された赤色に着色された温度
表示板８２が移動する様になされている。FIG. 7 is an explanatory diagram showing still another example of a conventional temperature indicator that combines a compression coil spring 73 and a bias spring 74 made of a shape memory alloy. This temperature indicator is composed of a temperature sensing section 78 that detects a temperature change of a target article, and a temperature display section 79 that displays the temperature change.
8, a compression coil spring 73 and a bias spring 74 made of a shape memory alloy (Ni-Ti alloy) are arranged in series around a guide rail 71 with a slide spacer 80 that can slide along the guide rail 71 sandwiched between them. The slide spacer 8o and the red-colored temperature display plate 82 connected to the slide spacer 80 via the connection wire 81 move according to the expansion and contraction of the compression coil spring 73 made of a shape memory alloy. is being done.
前記第７図は低温時における温度表示板８２の位置を示
したものであって、該温度表示板８２は温度表示部７９
の左側に位置しており、温度表示窓８３は白色となって
いる。FIG. 7 shows the position of the temperature display plate 82 when the temperature is low.
The temperature display window 83 is white.
〔発明が解決しようとする！！！！題〕上記の様に形状
記憶合金を利用した従来の温度表示器は、高温に加熱す
ると形状記憶合金がその形状を回復するにつれて温度表
示板が動いていく構造である為、温度上昇が緩やかに起
こる場合は温度表示板もゆっくりと動き、これに電気接
点や光電スイッチ、光フアイバスイッチ等を組合わせる
と、温度が上昇する途中で前記スイッチ等の０Ｎ−ＯＦ
Ｆの中間状態が発生する事があり、これを防ぐ為には特
別な処理回路が必要になるという問題があった。[Invention tries to solve! ! ! ! Problem] As mentioned above, conventional temperature indicators using shape memory alloys have a structure in which when heated to high temperatures, the temperature display plate moves as the shape memory alloy recovers its shape, so the temperature rise is gradual. If this occurs, the temperature display board will also move slowly, and if you combine this with electrical contacts, photoelectric switches, optical fiber switches, etc., the 0N-OF of the switches, etc. will turn off as the temperature rises.
There is a problem in that an intermediate state of F may occur, and a special processing circuit is required to prevent this.
（Ｌｆ！題を解決する為の手段〕
本発明は上記の点に迄み鋭意検討の結果なされたもので
あり、その目的とするところは、対象とする物体の温度
が所定の設定温度に達した事を迅速に表示する温度表示
器を！２供する事である。(Means for solving the Lf! problem) The present invention has been made as a result of intensive studies to address the above points, and its purpose is to bring the temperature of the target object to a predetermined set temperature. It is important to provide a temperature indicator that quickly displays the temperature change.
即ち本発明は、棒状のシャフトが形状記憶合金圧縮コイ
ルバネ及びバイアスバネで可動的にケースに支持されて
おり、該ケースから突出したシャフトの一端にはフック
が固定されており、且つケースにはトーク５ンバネによ
り起立する構造の温度表示板が該トーションバネを介し
て取り付けられており、前記温度表示板はフックの移動
に応じてその先端がフックに係止されるか、或いは起立
する様になされている事を特徴とする温度表示器である
。That is, in the present invention, a rod-shaped shaft is movably supported by a case by a shape memory alloy compression coil spring and a bias spring, a hook is fixed to one end of the shaft protruding from the case, and a hook is attached to the case. A temperature display board having a structure that stands up with five springs is attached via the torsion spring, and the tip of the temperature display board is latched to the hook or stands up as the hook moves. This is a temperature indicator that is characterized by:
本発明の一度表示器においては、形状記憶合金圧縮コイ
ルバネの伸縮に応じてフックが移動し、フックによって
係止されていた温度表示板の先端が当該フックからはず
れると、トーションバネの作用によって前記温度表示板
が瞬時に起立する構造であるので、物体の温度が所定の
設定温度に達した時点で温度表示板がフックからはずれ
る様に設計しておく事により、当該温度表示器を所定温
度で迅速に作動させる事が出来る。In the one-time indicator of the present invention, the hook moves in accordance with the expansion and contraction of the shape memory alloy compression coil spring, and when the tip of the temperature display plate, which was held by the hook, comes off the hook, the temperature increases due to the action of the torsion spring. Since the display board has a structure that instantly stands up, by designing the temperature display board so that it is removed from the hook when the temperature of the object reaches the predetermined set temperature, the temperature display can be quickly adjusted to the predetermined temperature. It can be activated.
（実施例１） 次に本発明を実施例により更に具体的に説明する。(Example 1) Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.
第１図（ａ）及び（ｂ）は、本発明による温度表示器の
低温での作動状態の一例を示す正面図及び左側面図であ
って、１はケース、２は温度表示板、２°はストッパー
、３はフック、４はシャフト、５はトーションバネであ
る。温度表示板２はトーションバネ５を介してケースｌ
に取り付けられており、その先端がフック３に係止され
て、水平に保持されている。FIGS. 1(a) and 1(b) are a front view and a left side view showing an example of the operating state of the temperature indicator according to the present invention at low temperatures, in which 1 is a case, 2 is a temperature display plate, and 2° is a stopper, 3 is a hook, 4 is a shaft, and 5 is a torsion spring. The temperature display plate 2 is attached to the case l via a torsion spring 5.
The tip of the hook 3 is attached to the hook 3 to hold it horizontally.
第３図は第１図（ａ）の内部横道を示す断面図であって
、））・−ス１の内部にはシャフト４の周囲に、該シャ
フト４に固定されたスペーサ６を間にはさんで、形状記
憶合金圧縮コイルバネ８とバイアスバネ７とが直列に配
置されており、シャフト４の先端にはフック３が取り付
けられている。而して低温では形状記憶合金圧縮コイル
バネ８は弱くて縮んでいて、シャフト４及び該シャフト
４に固定されたフック４は左側に移動しており、第１図
（ａ）に示す様に温度表示板２はフック４に係止されて
、水平に保持されている。一方温度が上昇してマルテン
サイト変態温度以上となると、第２図に示す様に形状記
憶合金圧縮コイルバネ８が強（なって、バイアスバネ７
の力に打勝って伸びる為、シャフト４及びフック４は右
側に移動し、温度表示板２はフック４からはずれて、ト
ーションバネ５の作用により起立する。尚この際温度表
示板２はストッパー２゛がケースｌの側面に当たる位置
まで起立するので、ストッパー２゛が温度表示板２とな
す角度を変える事により、温度表示板が起立する角度を
任意の角度に調整する事が出来る。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the internal passageway of FIG. A shape memory alloy compression coil spring 8 and a bias spring 7 are arranged in series, and a hook 3 is attached to the tip of the shaft 4. At low temperatures, the shape memory alloy compression coil spring 8 is weak and contracts, and the shaft 4 and the hook 4 fixed to the shaft 4 move to the left, and the temperature is displayed as shown in FIG. 1(a). The plate 2 is held horizontally by a hook 4. On the other hand, when the temperature rises to the martensitic transformation temperature or higher, the shape memory alloy compression coil spring 8 becomes stronger (as a result, the bias spring 7
In order to overcome the force and expand, the shaft 4 and the hook 4 move to the right, and the temperature display plate 2 is detached from the hook 4 and stands up by the action of the torsion spring 5. At this time, the temperature display board 2 stands up to the position where the stopper 2' touches the side of the case l, so by changing the angle that the stopper 2' makes with the temperature display board 2, the angle at which the temperature display board stands up can be adjusted to any desired angle. It can be adjusted to
前記第１図〜第３図に示した温度表示器において、形状
記憶合金圧縮コイルバネ８として素線径ｄ＝０．６ｍｍ
φ、バネ径Ｄ−６，４ｍｍφ、巻数ｎ＝６なるバネを用
い、バイアスバネ７として素線径ｄ−０，４ｍｍφ、バ
ネ径Ｄ＝５．４ｍｍφ、巻数ｎ＝１０なるバネを用いて
、８０°Ｃ以上で作動する温度表示器を製作し、これを
９０°Ｃの鉄板上に置いたところ、１５〜２５秒で温度
表示板が起立し、温度変化に応じて迅速に作動する事が
確認された。In the temperature indicator shown in FIGS. 1 to 3, the shape memory alloy compression coil spring 8 has a wire diameter d=0.6 mm.
Using a spring with φ, spring diameter D-6.4 mmφ, number of turns n=6, and a spring with strand diameter d-0.4 mmφ, spring diameter D=5.4 mmφ, and number of turns n=10 as the bias spring 7, When we created a temperature display that operates at temperatures above 80°C and placed it on a 90°C iron plate, the temperature display board stood up in 15 to 25 seconds and was able to operate quickly in response to temperature changes. confirmed.
尚本発明の温度表示器におけるケース１及びシャフト４
の材質としては、銅板、−Ｍ銅板、アルミ板等の熱伝導
の良い材料を用いる事が望ましい。Incidentally, the case 1 and the shaft 4 in the temperature indicator of the present invention
It is desirable to use a material with good thermal conductivity such as a copper plate, -M copper plate, or aluminum plate.
〔実施例２］
第４図は本発明による温度表示器の他の実施例を示す一
部切開断面図であって、高温での作動状態を示したもの
である０本実施例においては形状記憶合金圧縮コイルバ
ネ８が伸びた際に、フック３１が該圧縮コイルバネ８に
よって直接押されて右側に移動しており、温度表示板２
はやはりフック３１からはずれて、トーションバネ５の
作用により起立している。尚木実施例では温度表示板２
を水平に保持する為ケースｌに押し付けた際に、フック
３１が自動的に右側に移動して前記温度表示板２の先端
がフック３１に係止される様に、フック３１のヘッド部
にテーパがもうけられている。[Example 2] Fig. 4 is a partially cutaway sectional view showing another example of the temperature indicator according to the present invention, and shows the operating state at high temperature. When the alloy compression coil spring 8 is expanded, the hook 31 is directly pushed by the compression coil spring 8 and moves to the right, and the temperature display plate 2
is also removed from the hook 31 and stands up due to the action of the torsion spring 5. In the Naoki example, temperature display board 2
The head portion of the hook 31 is tapered so that when the temperature display plate 2 is pressed against the case L to hold it horizontally, the hook 31 automatically moves to the right side and the tip of the temperature display plate 2 is locked with the hook 31. is being made.
（発明の効果）
本発明による温度表示器は、所定の設定温度で迅速に作
動するものであり、工業上顕著な効果を奏するものであ
る。(Effects of the Invention) The temperature indicator according to the present invention operates quickly at a predetermined set temperature, and has an industrially significant effect.
第１図〜第４図は本発明による温度表示器の一例を示す
図面であって、第１図（ａ）及び（ｂ）は正面図及び左
側面図、第２図、第４図は一部切開断面図、第３図は断
面図である。第５図〜第７図は従来の温度表示器を示す
図面であって、第５図（ａ）及び（ｂ）は斜視図、第６
図、第７図は断面図である。
１・・−ケース、２・・・温度表示板、２°・・・スト
ッパ、３・・フック、４・シャフト、５・・トーション
バネ、６−スペーサ、７−・バイアスバネ、８・−形状
記憶合金圧縮コイルバネ、３Ｉ ・フック、６１６２．
基板、６２・・・温度表示板、６３・・形状記憶合金、
７１・、・ガイドレール、７３・−形状記憶合金圧縮コ
イルバネ、７４・・・バイアスバネ、７７・・ケース、
７８・・・感温部、７９・・温度表示部、８０・・＝ス
ライドスペーサ、８１一連結棒、８２・・・温度表示板
、８３・・温度表示窓、８４−・ピストン、８５・・固
定スペーサ。1 to 4 are drawings showing an example of a temperature indicator according to the present invention, in which FIGS. 1(a) and (b) are a front view and a left side view, and FIGS. Partial cutaway sectional view, FIG. 3 is a sectional view. 5 to 7 are drawings showing conventional temperature indicators, in which FIGS. 5(a) and 7(b) are perspective views, and FIG. 6 is a perspective view.
7 are cross-sectional views. 1... Case, 2... Temperature display board, 2°... Stopper, 3... Hook, 4... Shaft, 5... Torsion spring, 6- Spacer, 7- Bias spring, 8... Shape. Memory alloy compression coil spring, 3I hook, 6162.
Substrate, 62... Temperature display plate, 63... Shape memory alloy,
71... Guide rail, 73... Shape memory alloy compression coil spring, 74... Bias spring, 77... Case,
78...Temperature sensing part, 79...Temperature display part, 80...=Slide spacer, 81 Connecting rod, 82...Temperature display plate, 83...Temperature display window, 84-...Piston, 85... Fixed spacer.
Claims (1)
アスバネで可動的にケースに支持されており、該ケース
から突出したシャフトの一端にはフックが固定されてお
り、且つケースにはトーションバネにより起立する構造
の温度表示板が該トーションバネを介して取り付けられ
ており、前記温度表示板はフックの移動に応じてその先
端がフックに係止されるか、或いは起立する様になされ
ている事を特徴とする温度表示器。A rod-shaped shaft is movably supported by a case using a shape memory alloy compression coil spring and a bias spring, a hook is fixed to one end of the shaft protruding from the case, and the case has a structure that stands up using a torsion spring. A temperature display board is attached via the torsion spring, and the tip of the temperature display board is latched to the hook or stands up as the hook moves. temperature indicator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2470089A JPH02203225A (en) | 1989-02-02 | 1989-02-02 | Temperature display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2470089A JPH02203225A (en) | 1989-02-02 | 1989-02-02 | Temperature display device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH02203225A true JPH02203225A (en) | 1990-08-13 |
Family
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2470089A Pending JPH02203225A (en) | 1989-02-02 | 1989-02-02 | Temperature display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02203225A (en) |
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-
1989
- 1989-02-02 JP JP2470089A patent/JPH02203225A/en active Pending
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