JPH063194Y2 - 感温型アクチュエータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、特に形状記憶合金線材により構成されて、種
々の用途に使用される感温型アクチュエータの改良に関
するものである。

「従来の技術」 従来の感温型アクチュエータは、第７図Ａ・Ｂに示す如
く、形状記憶合金線材によりコイルばね状体１に成形さ
れ、且つ通電による昇温時には全体が収縮し、通電を断
った降温時には全体が伸長するように熱処理されて、こ
の温度変化に伴う形状記憶変形に応じて、コイルばね状
体１を自動的に伸縮させることにより、所望の出力を提
供できるように構成されている。

「考案が解決しようとする課題」 然し乍ら、上記従来のアクチュエータにあって、通電に
よる自己発熱で全体を収縮させる場合にはそれ程問題は
ないが、通電を断った放熱冷却により、全体をもとの状
態に伸長させる場合には、コイルばね状体１の中央部１
ａと両端部１ｂ・１ｂとでは、放熱の程度に差が生じ
て、一時的ではあるが、両端部１ｂ・１ｂのみが先に変
態温度以下に冷却されてしまう。

この為、従来の感温型アクチュエータにあっては、特に
第７図Ｃに示す如く、中央部１ａは未だ収縮状態にある
にも拘らず、両端部１ｂ・１ｂのみが該温度変化に反応
して伸長してしまうので、長期に亘り作動を繰り返す
と、特にコイルばね状体１の両端部１ｂ・１ｂのひずみ
が大きくなって、アクチュエータ自体の作動特性、及び
耐久性等が著しく低下してしまう大きな問題点を有して
いた。

「課題を解決するための手段」 而して、本考案は、斯る従来の課題を有効に解決するた
めに開発されたもので、形状記憶合金線材によりコイル
ばね状体に成形されて、通電による昇温時には全体が収
縮し、降温時には全体が伸長するように熱処理された感
温型アクチュエータを前提として、上記コイルばね状体
の両端部側に、該両端部付近の放熱を抑制する専用手段
を設ける構成を採用した。

「作用」 依って、本考案にあっては、コイルばね状体の中央部よ
りも放熱冷却が早い両端部側に、該両端部付近の放熱を
抑制する手段が設けられているので、従来の如く一時的
にしろ、コイルばね状体の両端部のみが先に放熱冷却さ
れて伸長することがなくなる。

従って、本考案の感温型アクチュエータは、常に全体が
均等に伸長できることとなるので、特に両端部のひずみ
が大きくなって、作動特性及び耐久性等が低下する心配
が全くない。

「実施例」 以下、本考案を図示する各実施例に基づいて詳述する。

第１実施例に係る感温型アクチュエータも、第１図に示
す如く、全体が形状記憶合金線材によりコイルばね状体
１１に成形されて、通電による昇温時には収縮し、降温
時には伸長するように熱処理されたものではあるが、特
徴とするところは、コイルばね状体１１の両端部１１ｂ
・１１ｂ側に、該両端部付近の放熱抑制手段たるＵ字状
又はＬ字状の発熱体１２・１２を設けて、コイルばね状
体１１を通電加熱する際に、この発熱体１２・１２をも
同時に通電加熱するように構成したものである。

依って、第１実施例にあっても、コイルばね状体１１を
通電して自己発熱させることにより、全体が収縮して所
望の出力を提供し、逆に通電を断って放熱冷却させるこ
とにより、コイルばね状体１１がもとの形状に伸長する
こととなるが、本実施例にあっては、コイルばね状体１
１の通電時に、発熱体１２・１２も通電されて自己発熱
している関係で、通電を断ってコイルばね状体１１を放
熱冷却させる場合には、発熱体１２に対する通電も同時
に断たれるが、該発熱体１２・１２は未だ余熱を有して
いるので、この余熱を積極的に利用して、コイルばね状
体１１の両端部１１ｂ・１１ｂ付近を加熱することによ
り、該両端部１１ｂ・１１ｂのみが先に変態温度以下に
放熱冷却することを効果的に抑制できることとなる。

従って、従来の如く、両端部１１ｂ・１１ｂのみが、中
央部１１ａよりも先に伸長して、ひずみにより作動特性
や耐久性等を低下させることが有効に防止できる。

尚、第１実施例のものは、図示する如く、発熱体１２・
１２同士をリード線１３により接続して、コイルばね状
体１１とは電源に対して並列に接続したものであるが、
発熱体１２とコイルばね状体１１とを直列に接続するこ
とも実施に応じ任意である。

第２実施例に係るアクチュエータは、第２図に示す如
く、形状記憶合金線材製コイルばね状体１１の両端部１
１ｂ・１１ｂ側に、導電性プラスチックで成形されてフ
ック部材兼用の発熱体１２・１２を直接設けて、該発熱
体１２・１２の導電性を介して、コイルばね状体１１を
通電するように構成したものである。

尚、コイルばね状体１１の両端部１１ｂ・１１ｂと発熱
体１２の連結は、図示する如く、通常のインサート成形
により、両者１１・１２を初めから一体に成形するか、
或いは第３図Ａ・Ｂに示す如く、環状の係止溝１４を有
する発熱体１２を独立して成形し、該発熱体１２の係止
溝１４内にコイルばね状体１１のフック端１１′を係止
して、中央突出部１５を加熱溶融して潰すことにより、
両者１１・１２を連結するものとする。

依って、第２実施例にあっても、コイルばね状体１１を
通電して自己発熱させることにより、収縮して所望の出
力を提供できることは言うまでもないが、コイルばね状
体１１の通電時には、上記フック部材を兼用する発熱体
１２・１２も、一緒に通電されて自己発熱している関係
で、通電を断ってコイルばね状体１１を放熱冷却させる
場合には、該発熱体１２・１２の余熱で、コイルばね状
体１１の両端部１１ｂ・１１ｂ付近を加熱して、該両端
部１１ｂ・１１ｂのみが先に変態温度以下に放熱冷却す
ることを制御できるので、第１実施例と同様に、両端部
１１ｂ・１１ｂのみが中央部１１ａよりも先に伸長し
て、ひずみにより作動特性や耐久性等を低下させること
がなくなる。

第３実施例に係るアクチュエータは、第４図に示す如
く、形状記憶合金線材製コイルばね状体１１の両端部１
１ｂ・１１ｂ側に、フック１６を一体に有して内部にカ
ーボン粉末等の導電性粉末１７を充填した発熱体１２・
１２を設けて、該発熱体１２・１２の導電性粉末１７を
介して、コイルばね状体１１を通電するように構成した
ものである。

依って、第３実施例にあっても、コイルばね状体１１を
通電して自己発熱させることにより、全体が収縮して所
望の出力を提供できることは言うまでもないが、コイル
ばね状体１１の通電時には、上記導電性粉末１７を充填
する発熱体１２・１２も、一緒に通電されて自己発熱し
ている関係で、通電を断って放熱冷却させる場合には、
該発熱体１２・１２の余熱で、コイルばね状体１１の両
端部１１ｂ・１１ｂ付近を加熱して、該両端部１１ｂ・
１１ｂのみが先に変態温度以下に放熱冷却することを抑
制できるので、両端部１１ｂ・１１ｂのみが中央部１１
ａよりも先に伸長して、ひずみにより作動特性や耐久性
等を低下させることがなくなる。

第４実施例に係るアクチュエータは、第５図に示す如
く、形状記憶合金線材製コイルばね状体１１とは別に、
該コイルばね状体１１と略同一の長さ寸法を有して、コ
イルばね状体１１の両端部１１ｂ・１１ｂ付近に対応す
る部分に密なコイル形状１８を有するステンレス線材製
の発熱体１２を１本備え、該発熱体１２とコイルばね状
体１１の両端同士を端子１９を介して接続して、コイル
ばね状体１１を通電加熱する際に、該ステンレス線材製
の発熱体１２をも同時に通電することにより、特に発熱
体１２の密なコイル形状１８部分を積極的に発熱させる
ように構成したものである。

依って、第４実施例にあっては、コイルばね状体１１に
通電して自己発熱させることにより、収縮して所望の出
力を提供できることは言うまでもないが、コイルばね状
体１１の通電時には、上記ステンレス線材製の発熱体１
２も一緒に通電されて、特に両端部側の密なコイル形状
１８部分が高温に発熱している関係で、通電を断ってコ
イルばね状体１１を放熱冷却させる場合には、該発熱体
１２の密なコイル形状１８部分の余熱で、コイルばね状
体１１の両端部１１ｂ・１１ｂ付近を加熱することによ
り、該両端部１１ｂ・１１ｂのみが先に変態温度以下に
放熱冷却することを抑制できるので、両端部１１ｂ・１
１ｂのみが中央部１１ａよりも先に伸長して、ひずみに
より作動特性や耐久性等を低下させることがなくなる。

第５実施例に係る感温型アクチュエータは、上記第１乃
至第４実施例の如き発熱体１２を一切用いずに、第６図
に示す如く、単に形状記憶合金線材製コイルばね状体１
１の両端部１１ｂ・１１ｂ付近に、テフロン（登録商
標）・ナイロン等の耐熱製樹脂をコーテングして、該両
端部１１ｂ・１１ｂに放熱防止用の樹脂被膜２０を直接
施す構成となしたものである。

依って、第５実施例にあっては、通電を断ってコイルば
ね状体１１を放熱冷却させる場合には、樹脂被膜２０の
存在により、コイルばね状体１１の両端部１１ｂ・１１
ｂ付近の放熱が直接的に抑制されることとなるので、従
来の如く、両端部１１ｂ・１１ｂのみが中央部１１ａよ
りも先に伸長して、ひずみにより作動特性や耐久性等を
低下させることが防止されることとなる。

従って、上記いずれの実施例に係る感温型アクチュエー
タにあっても、常にコイルばね状体１１の全体を、降温
時には均等に伸長させることが可能となる。

「考案の効果」 以上の如く、本考案は、形状記憶合金線材によりコイル
ばね状体に成形された状態で通電され、昇温により形状
記憶変形を引き起こすように熱処理された感温型アクチ
ュエータにおいて、コイルばね状体の両端部側に、該両
端部付近の放熱を抑制する手段を設けたことを特徴とす
るものであるから、中央部よりも放熱冷却が早いコイル
ばね状体の両端部のみが、先に放熱冷却されて伸長する
ことが完全に防止できることとなった。

従って、本考案の感温型アクチュエータは、常に全体が
均等に伸長できることとなるので、従来の如く、特に両
端部のひずみが大きくなって、アクチュエータ自体の作
動特性や耐久性等が低下する心配が全くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例に係る感温型アクチュエー
タを示す説明図、第２図は第２実施例に係る感温型アク
チュエータを示す説明図、第３図Ａ・Ｂは第２実施例の
他例を示す要部斜視図及び要部断面図、第４図は第３実
施例に係る感温型アクチュエータを示す説明図、第５図
は第４実施例に係る感温型アクチュエータを示す説明
図、第６図は第５実施例に係る感温型アクチュエータを
示す説明図、第７図Ａ乃至Ｃは従来の感温型アクチュエ
ータとその伸縮状態を示す説明図である。 １１……コイルばね状体、１１ａ……中央部、１１ｂ…
…端部、１２……発熱体（放熱を抑制する手段）、２０
……樹脂被膜（放熱を抑制する手段）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】形状記憶合金線材によりコイルばね状体に
   成形されて、通電による昇温時には全体が収縮し、降温
   時には全体が伸長するように熱処理された感温型アクチ
   ュエータであって、 上記コイルばね状体の両端部側に、該両端部付近の放熱
   を抑制する専用手段を設けたことを特徴とする感温型ア
   クチュエータ。