JPS6117615A - 形状記憶合金をアクチユエ−タとする雪氷の脱落装置 - Google Patents
形状記憶合金をアクチユエ−タとする雪氷の脱落装置Info
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- JPS6117615A JPS6117615A JP59137979A JP13797984A JPS6117615A JP S6117615 A JPS6117615 A JP S6117615A JP 59137979 A JP59137979 A JP 59137979A JP 13797984 A JP13797984 A JP 13797984A JP S6117615 A JPS6117615 A JP S6117615A
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- Japan
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- shape memory
- snow
- memory alloy
- ice
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- Prior art date
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- Granted
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- Road Signs Or Road Markings (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、構造体例えば車両、地上設備および地上建築
物等の表面に付着した雪氷を、形状記憶合金を用いたア
クチュエータから力を加えることによる弾性体の変形に
よって、脱落させる装置に関するものである。
物等の表面に付着した雪氷を、形状記憶合金を用いたア
クチュエータから力を加えることによる弾性体の変形に
よって、脱落させる装置に関するものである。
従来、構造体に付着した雪氷を人手によらず自動的に脱
落させる装置として、（１）雪氷の全付着面を加熱する
ことによって、付着面の雪水を融解して脱落させる装置
、（２）液体による雪氷への加熱と衝撃によって付着面
の雪氷を脱落させる液体の噴射装置などがあるが、消費
エネルギが大きく、大規模な設備を必要とする欠点があ
った。
落させる装置として、（１）雪氷の全付着面を加熱する
ことによって、付着面の雪水を融解して脱落させる装置
、（２）液体による雪氷への加熱と衝撃によって付着面
の雪氷を脱落させる液体の噴射装置などがあるが、消費
エネルギが大きく、大規模な設備を必要とする欠点があ
った。
したがって、消費エネルギが小さく、簡単な設備で付着
した雪氷を脱落させる装置の開発が望まれていた。
した雪氷を脱落させる装置の開発が望まれていた。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除き、車両
、地上設備および地上建築物等の構造体の雪氷が付着し
やすい場所に形状記憶合金からなるアクチュエータによ
って力を加えられた弾性体シートの変形と可撓性材の変
形しやすい性質を利用した装置を取り付け、形状記憶合
金の温度を制御することにより弾性体のシートに付着し
た雪氷をはく離させ自１で落下させる装置を提供するに
ある。
、地上設備および地上建築物等の構造体の雪氷が付着し
やすい場所に形状記憶合金からなるアクチュエータによ
って力を加えられた弾性体シートの変形と可撓性材の変
形しやすい性質を利用した装置を取り付け、形状記憶合
金の温度を制御することにより弾性体のシートに付着し
た雪氷をはく離させ自１で落下させる装置を提供するに
ある。
以下、図面にしたがって本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の実施例の構成を示す側面図、第２図は
雪氷を除いた場合の構成を示す正面図、第３図は形状記
憶合金のコイルばねが密着状態にある場合で雪氷が付着
している状態を示す断面側面図、第４図は形状記憶合金
のコイルばねが伸びて弾性体のシートに力を加え雪氷が
脱落している状態を示す断面側面図、第５図はヒータへ
の電力供給を制御する回路のブロック図、第６図は形状
記憶合金の温度を検出して温度設定値に応じた信号を出
力する回路のブロック図である。
雪氷を除いた場合の構成を示す正面図、第３図は形状記
憶合金のコイルばねが密着状態にある場合で雪氷が付着
している状態を示す断面側面図、第４図は形状記憶合金
のコイルばねが伸びて弾性体のシートに力を加え雪氷が
脱落している状態を示す断面側面図、第５図はヒータへ
の電力供給を制御する回路のブロック図、第６図は形状
記憶合金の温度を検出して温度設定値に応じた信号を出
力する回路のブロック図である。
本発明は図に示したように、構造体１のうち雪氷２が付
着しやすい箇所に、軽合金、グラスチック、木などの軽
量材料で構成され、周囲が壁構造の箱状の固定箱６を固
定し、この固定箱６の底面のほぼ中央部に下部はね座８
を固定し、銅系、Ｎｉ−Ｔｉ系などの形状記憶合金から
なり、マルテンサイト変態終了温度よりも低い温度のと
きに密着状態、逆変態終了温度よりも高い温度のときに
伸びた状態を示す２方向形状記憶効果を呈する形状記憶
合金のコイルはね７の一端を上記下部はね座８に、他端
を上部はね座９に、形状記憶合金のコイルはね７が密着
状態にあるとき下部ばね座８の端面と上部はね座９の端
面間の高さが固定箱６の壁の高さと同じか、少し高めに
なるように取り付け、また、ヒータ接続線１１に接続し
ているヒータ１０を、固定箱６の底面に固定した円筒状
の断熱材１２の内側の、形状記憶合金のコイルはね７の
周囲を取り囲む位置に取り付けた後、温度センサ１３を
固定箱６と断熱材１２を貫通させ、この温度センサ１３
の温度検出部を形状記憶合金のコイルばね７の一部に接
触させ、つづいて固定箱６の上面に沿ってゴム板、金属
薄板などの弾性体のシート３を敷き、固定箱６の周囲の
壁に対応する形状の固定用枠５の各辺を、断面が楕円状
の周囲の１箇所を切り裂いたゴム、薄い金属板などの可
撓性材のカバー４で、可撓性材のカバー４の切り裂いた
部分が下になるように包み込み、この固定用枠５と可撓
性材のカバー４の組を外性体のシート３の上に置き、固
定用枠５と固定箱６０間に可撓性材のカバー４と弾性体
のシート３を挾み込むように固定している。
着しやすい箇所に、軽合金、グラスチック、木などの軽
量材料で構成され、周囲が壁構造の箱状の固定箱６を固
定し、この固定箱６の底面のほぼ中央部に下部はね座８
を固定し、銅系、Ｎｉ−Ｔｉ系などの形状記憶合金から
なり、マルテンサイト変態終了温度よりも低い温度のと
きに密着状態、逆変態終了温度よりも高い温度のときに
伸びた状態を示す２方向形状記憶効果を呈する形状記憶
合金のコイルはね７の一端を上記下部はね座８に、他端
を上部はね座９に、形状記憶合金のコイルはね７が密着
状態にあるとき下部ばね座８の端面と上部はね座９の端
面間の高さが固定箱６の壁の高さと同じか、少し高めに
なるように取り付け、また、ヒータ接続線１１に接続し
ているヒータ１０を、固定箱６の底面に固定した円筒状
の断熱材１２の内側の、形状記憶合金のコイルはね７の
周囲を取り囲む位置に取り付けた後、温度センサ１３を
固定箱６と断熱材１２を貫通させ、この温度センサ１３
の温度検出部を形状記憶合金のコイルばね７の一部に接
触させ、つづいて固定箱６の上面に沿ってゴム板、金属
薄板などの弾性体のシート３を敷き、固定箱６の周囲の
壁に対応する形状の固定用枠５の各辺を、断面が楕円状
の周囲の１箇所を切り裂いたゴム、薄い金属板などの可
撓性材のカバー４で、可撓性材のカバー４の切り裂いた
部分が下になるように包み込み、この固定用枠５と可撓
性材のカバー４の組を外性体のシート３の上に置き、固
定用枠５と固定箱６０間に可撓性材のカバー４と弾性体
のシート３を挾み込むように固定している。
温度センサ１３は導線１８で温度測定回路１４に、温度
測定回路１４は導線１９で、温度センサ１３と温度測定
回路１４で測定した温度が形状記憶合金のコイルばね７
のマルテンサイト変態終了温度よりも低い場合に温度設
定中力端子２２にＯＮ信号を、高い場合にＯＦＦ信号を
、形状記憶合金のコイルはね７の逆変態終了温度よりも
高い場合に温度設定出力端子２３にＯＮ信号を低い場合
にＯＦＦ信号を発生する温度設定回路１５に、セット信
号入力導線２４がらＯＮ信号が印加されると、弾性体の
シート３への時間当たりの雪氷付着量に対応して前もっ
て設定した時間が経過した後に導線２０にＯＮ信号を、
リセット信号入力導線２５からの信号がＯＮになるまで
出力し続ける遅延制御回路１６は導線２０でヒータ駆動
回路１７に、ヒータ駆動回路１７は導線２１でヒータ接
続線１１に、温度設定回路１５の温度設定出力端子２２
と２３はそれぞれセット信号入力導線２４とリセット信
号入力導線２５で遅延制御回路１６につながるようにし
である。
測定回路１４は導線１９で、温度センサ１３と温度測定
回路１４で測定した温度が形状記憶合金のコイルばね７
のマルテンサイト変態終了温度よりも低い場合に温度設
定中力端子２２にＯＮ信号を、高い場合にＯＦＦ信号を
、形状記憶合金のコイルはね７の逆変態終了温度よりも
高い場合に温度設定出力端子２３にＯＮ信号を低い場合
にＯＦＦ信号を発生する温度設定回路１５に、セット信
号入力導線２４がらＯＮ信号が印加されると、弾性体の
シート３への時間当たりの雪氷付着量に対応して前もっ
て設定した時間が経過した後に導線２０にＯＮ信号を、
リセット信号入力導線２５からの信号がＯＮになるまで
出力し続ける遅延制御回路１６は導線２０でヒータ駆動
回路１７に、ヒータ駆動回路１７は導線２１でヒータ接
続線１１に、温度設定回路１５の温度設定出力端子２２
と２３はそれぞれセット信号入力導線２４とリセット信
号入力導線２５で遅延制御回路１６につながるようにし
である。
以下、上記の構成からなる本発明の作用を述べる。ヒー
タ駆動回路１７が導線２０から遅延制御回路１６のＯＮ
信号を受けると、ヒータ駆動回路１７は導線２１とヒー
タ接続線１１を通ってヒータ１０に加熱用電力を供給し
、形状記憶合金のコイルはね７の温度が断熱材１２で熱
の放散を遮へいされて次第に上昇し、逆変態終了温度に
なると、形状記憶合金のコイルばね７が伸びて上部はね
座９を押し上げ弾性体のシート３に力を加える。このと
き、弾性体のシート３と可撓性材のカバー４に付着して
いる雪氷２の弾性体のシート３と可撓性材のカバー４か
らのはく離が進み、雪氷２は弾性体のシート３と可撓性
材のカバー４−からはがれて自重で脱落する。
タ駆動回路１７が導線２０から遅延制御回路１６のＯＮ
信号を受けると、ヒータ駆動回路１７は導線２１とヒー
タ接続線１１を通ってヒータ１０に加熱用電力を供給し
、形状記憶合金のコイルはね７の温度が断熱材１２で熱
の放散を遮へいされて次第に上昇し、逆変態終了温度に
なると、形状記憶合金のコイルばね７が伸びて上部はね
座９を押し上げ弾性体のシート３に力を加える。このと
き、弾性体のシート３と可撓性材のカバー４に付着して
いる雪氷２の弾性体のシート３と可撓性材のカバー４か
らのはく離が進み、雪氷２は弾性体のシート３と可撓性
材のカバー４−からはがれて自重で脱落する。
温度センサ１３と温度測定回路１４で測定した温度が両
回路１６に入力されることにより、ＯＮであった線２０
の信号はＯＦＦとなり、これによりヒータ駆動回路１７
からヒータ１０に供給されている電力が遮断されて、ヒ
ータ１０、形状記憶合金のコイルばね７は外気で冷却さ
れて次第に温度を低下していき、温度なると温度設定回
路１５の温度設定出力端子２３０号はＯＦＦとなり、さ
らに続いて温度が低下していき、形状記憶合金のコイル
はね７の温度がマルテンサイト変態終了温度になると、
形状記憶合金のコイルはね７は密着状態となり、押し上
げられていた弾性体のシート３は、弾性体のシート３の
張力によって引き下げられ、第４図から第３図の状態と
なり雪氷２が付着し始めると共に、温度センサ１３と温
度測定回路１４で測定された温度がマルテンサイト変態
終了温度よりも低（なることにより、温度設定回路１５
の温度設定出力端子２２に出力されたＯＮ信号がセット
信号入力溝ａ２４から遅延制御回路１６に入力され、遅
延制御回路１６は弾性体のシート３への雪氷２の時間当
たりの付着量の多少に対応して前もって設定した時間が
経過すると導線２０にＯＮ信号を出力し、これ以後、上
述の作用を繰り返す。
回路１６に入力されることにより、ＯＮであった線２０
の信号はＯＦＦとなり、これによりヒータ駆動回路１７
からヒータ１０に供給されている電力が遮断されて、ヒ
ータ１０、形状記憶合金のコイルばね７は外気で冷却さ
れて次第に温度を低下していき、温度なると温度設定回
路１５の温度設定出力端子２３０号はＯＦＦとなり、さ
らに続いて温度が低下していき、形状記憶合金のコイル
はね７の温度がマルテンサイト変態終了温度になると、
形状記憶合金のコイルはね７は密着状態となり、押し上
げられていた弾性体のシート３は、弾性体のシート３の
張力によって引き下げられ、第４図から第３図の状態と
なり雪氷２が付着し始めると共に、温度センサ１３と温
度測定回路１４で測定された温度がマルテンサイト変態
終了温度よりも低（なることにより、温度設定回路１５
の温度設定出力端子２２に出力されたＯＮ信号がセット
信号入力溝ａ２４から遅延制御回路１６に入力され、遅
延制御回路１６は弾性体のシート３への雪氷２の時間当
たりの付着量の多少に対応して前もって設定した時間が
経過すると導線２０にＯＮ信号を出力し、これ以後、上
述の作用を繰り返す。
なお、上記の実施例において、形状記憶合金のコイルば
ね７に、２方向形状記憶効果の形状記憶合金を用いた場
合を例示したが、１方向形状記憶効果の形状記憶合金を
用いることも可能である。
ね７に、２方向形状記憶効果の形状記憶合金を用いた場
合を例示したが、１方向形状記憶効果の形状記憶合金を
用いることも可能である。
以上のように本発明は、鉄道車両・自動車・船舶・航空
機、電車線路・信号機などの地上設備および地上建築物
に付着した雪氷を簡単な設備で脱落させるのに適用でき
、その実用上の価値は大きいものである。
機、電車線路・信号機などの地上設備および地上建築物
に付着した雪氷を簡単な設備で脱落させるのに適用でき
、その実用上の価値は大きいものである。
第１図は本発明の実施例の構成を示す側面図、第２図は
雪氷を除いた場合の構成を示す正面図、第３図は形状記
憶合金のコイルばねが密着状態にある場合で雪氷が付着
している状態を示す断面側面図、第４図は形状記憶合金
のコイルばねが伸びて弾性体のシートに力を加え雪氷が
脱落している状態を示す断面側面図、第５図はヒータへ
の電力供給を制御する回路のブロック図、第６図は形状
記憶合金の温度を検出して温度設定値に応じた信号を出
力する回路のブロック図である。 １・・・構造体、２・・・雪氷、３・・・弾性体のシー
ト、４・・・可撓性材のカバー、５・・・固定用枠、６
・・・固定７・・・形状記憶合金のコイルばね、８・・
・下部ばね９・・・上部ばね座、１０・・・ヒータ番秦
濠、１１・・・ヒー接続線、１２・・・断熱材、１３・
・・温度台センサ、１４・・・度測定回路、１５−・・
温度設定回路、１６・・・遅延制御路、１７・・・ヒー
タ駆動回路、１８〜２１・・・導線、２２．２３潟度設
定出力端子、２４・・・セット信号入力導線、２５・・
・リセット信号入力導線
雪氷を除いた場合の構成を示す正面図、第３図は形状記
憶合金のコイルばねが密着状態にある場合で雪氷が付着
している状態を示す断面側面図、第４図は形状記憶合金
のコイルばねが伸びて弾性体のシートに力を加え雪氷が
脱落している状態を示す断面側面図、第５図はヒータへ
の電力供給を制御する回路のブロック図、第６図は形状
記憶合金の温度を検出して温度設定値に応じた信号を出
力する回路のブロック図である。 １・・・構造体、２・・・雪氷、３・・・弾性体のシー
ト、４・・・可撓性材のカバー、５・・・固定用枠、６
・・・固定７・・・形状記憶合金のコイルばね、８・・
・下部ばね９・・・上部ばね座、１０・・・ヒータ番秦
濠、１１・・・ヒー接続線、１２・・・断熱材、１３・
・・温度台センサ、１４・・・度測定回路、１５−・・
温度設定回路、１６・・・遅延制御路、１７・・・ヒー
タ駆動回路、１８〜２１・・・導線、２２．２３潟度設
定出力端子、２４・・・セット信号入力導線、２５・・
・リセット信号入力導線
Claims (1)
- 車両、地上設備および地上建築物等の構造体の雪氷が付
着しやすい場所に、ヒータで囲まれた形状記憶合金のコ
イルばねを底面中央に取り付けた固定箱を設置し、この
固定箱の上面全体を弾性体のシートで覆うと共に、断面
が楕円状の周囲の１箇所を切り裂いた可撓性材のカバー
により覆った固定枠で前記固定箱の壁部の上面に前記弾
性体のシートを挾み込むように固定したことを特徴とす
る形状記憶合金をアクチュエータとする雪氷の脱落装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59137979A JPS6117615A (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | 形状記憶合金をアクチユエ−タとする雪氷の脱落装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59137979A JPS6117615A (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | 形状記憶合金をアクチユエ−タとする雪氷の脱落装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6117615A true JPS6117615A (ja) | 1986-01-25 |
| JPH0135124B2 JPH0135124B2 (ja) | 1989-07-24 |
Family
ID=15211211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59137979A Granted JPS6117615A (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | 形状記憶合金をアクチユエ−タとする雪氷の脱落装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6117615A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0382591U (ja) * | 1989-12-13 | 1991-08-22 | ||
| WO1995034189A1 (en) * | 1994-06-06 | 1995-12-14 | Innovative Dynamics, Inc. | Shape memory alloy de-icing technology |
-
1984
- 1984-07-05 JP JP59137979A patent/JPS6117615A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0382591U (ja) * | 1989-12-13 | 1991-08-22 | ||
| WO1995034189A1 (en) * | 1994-06-06 | 1995-12-14 | Innovative Dynamics, Inc. | Shape memory alloy de-icing technology |
| US5686003A (en) * | 1994-06-06 | 1997-11-11 | Innovative Dynamics, Inc. | Shape memory alloy de-icing technology |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0135124B2 (ja) | 1989-07-24 |
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