JPS6135178A - 形状記憶合金モ−タ - Google Patents

形状記憶合金モ−タ

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Publication number
JPS6135178A
JPS6135178A JP15494384A JP15494384A JPS6135178A JP S6135178 A JPS6135178 A JP S6135178A JP 15494384 A JP15494384 A JP 15494384A JP 15494384 A JP15494384 A JP 15494384A JP S6135178 A JPS6135178 A JP S6135178A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
groove
spring
cylindrical cam
sliding pin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP15494384A
Other languages
English (en)
Inventor
Tokukado Ogawa
小河 徳門
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP15494384A priority Critical patent/JPS6135178A/ja
Publication of JPS6135178A publication Critical patent/JPS6135178A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03GSPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/06Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like
    • F03G7/065Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like using a shape memory element

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、形状記憶合金を用いたモータで、特に回転の
信頼性を高める構造に関するものである〔従来技術〕 従来、形状記憶合金を用いたモータに関しては多くの種
類が提案されている。それらを大別すると、(1)オフ
セット・クランク方式、 (2)オフセット−クランク
−カム方式、 (8)レシプロ・オフセット−クランク
方式、 (4)ディファレンシャル・プーリー・タービ
ン方式、 (5)ギヤーカップルド・ターピ/方式、(
6)フィルド方式がある。これらは、NttinolH
eat Fjngines for lowgrcLd
e thermal energyconversio
n  (28/MAY 1979/MECHAN工CA
L ENG工N]IcRING)で説明されているが、
構造が複雑であることや小型化が難しい、またユニット
化が困難という問題があった。これらの問題を解決した
形状記憶合金モータ(特許57−65692)が出願さ
れている。第1図はその形状記憶合金モータの実施例の
ロータまわりを示す組立図である。第1図に訃いて、9
は形状記憶合金より成るコイルバネ、lOはバネ部材、
11はスラスト部材、12はロータ、17は摺動ピン、
加は小型バネである。コイ゛ルバネ9、バネ部材10 
、スラスト部材11は一部を破断した形状で図示しであ
る。ロータ12には円筒カムの溝21があり、この溝に
摺動ピン17が係合している。
小型バネ加は摺動ピンをロータの溝21に押しつけて、
溝からはずれ々いようにそのピンを押える役目をしてい
る。スラスト部材11は、コイルバネ9とバネ部材10
によって押圧挾持されている。コイルバネ9が母相状態
の時、コイルバネの応力がバネ部材より大きくなってそ
の部材11は図面上で右側にコイルバネに押されて移動
する。また、コイルバネ9がマルテンサイト相状態の時
、コイルバネの応力がバネ部材より小さくなるのでスラ
スト部材11は、図面上で左側にバネ部材に押されて移
動する。このときスラスト部材J1はロータ120円周
方向には回転できない構造になっているので、スラスト
部材のめくら穴に組み込まれている摺動ピン17はスラ
スト部材の動きと同様にロータ12の軸方向に移動する
。ロータ12は軸方向には動かないようにされているの
で摺動ピン17がロータエ2の軸方向に動くときには、
摺動ピン17にロータ120円筒カムの溝21が係合す
るようにロータは回転する。つぎに、円筒カムの溝21
と摺動ピン17の係合について述べる。第2図は、ロー
タ12の円筒カム溝21を平面に展開し斜視したもので
ある。第2図において、摺動ピン17が円筒カムの溝2
1のAの位置からBの位置まで移動するとき、摺動ピン
17は溝21の壁21αを押してロータ12を回転させ
る。また、ロータは摺動ピンと円筒カムの壁21αが当
っているので、逆転することはできない。つぎに、摺動
ピンが円筒カムの溝21のBの位置からCの位置を通っ
てDの位置まで移動するとき、Cの位置では摺動ピン1
7は円筒カムの壁と保合がはずれた状態になるので一一
タ12を回転させることができない。従来この状態では
ロータ12の慣性力を利用して摺動ピンがDの位置まで
移動して円筒カムの溝の壁21 bと係合する構造であ
った。摺動ピン17が壁21 bと係合するとまたロー
タ12を摺動ピンによって強制的に回転することができ
る。第2図で摺動ピンの位置がFのときも前述と同様に
摺動ピンによりてロータを強制的に回転することはでき
ない。そして、ロータ12に大きな負荷が加わってロー
タの慣性力が小さくなると摺動ピンをBの位置からDの
位置まで移動させることができなくなり、摺動ピンはA
の位置の溝と係合してロータを逆転させる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このように従来の円筒カムの溝構造ではロータの回転を
一方向に確実に回転させることができずに信頼性のある
形状記憶合金モータを提供することができなかった。
本発明は、従来の問題点を解決し、確実に一方向に回転
する信頼性のある形状記憶合金モータを提供するもので
ある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の形状記憶合金モータは、形状記憶合金より成る
コイルバネ、該コイルバネにバイアス力を与えるバネ部
材、前記コイルバネと該バネ部材に挾持されたスラスト
部材、円筒カムを有するロータ、前記スラスト部材と該
ロータの円筒カムの溝に係合した摺動ピンを有する形状
記憶合金モータに於て、前記ロータの円筒カムの溝に段
差を設けてロータの逆転を防止するように構成したこと
を特徴とする。
〔作用〕
コイルバネの伸縮は、スラスト部材を介してロータの円
筒カムの溝に係合した摺動ピンの往復運動となる。摺動
ピンは円筒カムの溝の側壁を押すことKよってロータを
回転させる。ところで、前述した様に従来の円筒カムの
溝では摺動ピンが一方の側壁から他方の側壁に切り換わ
るところで摺動ピンと側壁との保合がはずれてロータを
回転させる力を摺動ピンがロータに与えることができな
くなる。そこで、摺動ピンと側壁との保合がはずれない
構造として溝に段差を設けると、摺動ピンと円筒カムの
溝の側壁とが保合がはずれることがなくロータを回転さ
せる力を摺動ピンがロータに与えることができ、ロータ
が逆転することがない。
〔実施例〕
本発明を図面に従って詳細に説明すると、第8図は本発
明の形状記憶合金モータの一実施例を示す拡散図で、第
4図は本発明の形状記憶合金モータのロータの円筒カム
の溝を平面に展開し斜視した図である。第3図処おいて
、9は形状記憶合金1例えばTi−Niのような合金で
作られたコイルバネ、10はバネ部材、 11はスラス
ト部材、12はロータ、 13はケースA 、 14は
ケースB、15は加熱冷却装置、16は放熱フィン、1
7は摺動ビン、 18 、19はロータ軸受、20は小
型バネである。
ロータ化には円周上に円筒カムの溝21があり、この溝
21に摺動ビン17が係合している。ケースA13には
ロータ12の軸方向に長い溝おかあり、この溝にスラス
ト部材11の凸部四が係合していてスラスト部材のロー
タ12の円周方向の回転を規制している。スラスト部材
11にはめくら穴があり、摺動ビン17と小型バネ加が
収容されている。小型バネ加は、摺動ビン17がロータ
12の円筒カムの溝21の形状にならって保合を保つよ
うに、摺動ビン17をロータ12に押圧している。加熱
冷却装置15は熱電素子を集積したもので出来ていて、
その装置に流す電流の向きを変えることによりケースA
 13に接する側が発熱あるいは吸熱作用を起こし、ケ
ース内圧配置されているコイルバハ9を加熱あるいは冷
却できる。ケースA13iCはロータ12の軸を受ける
軸受18.また、ケースB 14には軸受19が打ち込
まれていて、ロータ12の円周方向と軸方向を受けてい
る。コイルバネ9.スラスト部材11.バネ部材lOは
ロータ12の外周に配置されていて、スラスト部材11
はコイルバネ9とバネ部材10に押圧挾持されている。
ロータエ2は摺動ビン17のロータの軸方向の動きにロ
ータの円筒カムの溝21が係合するように回転すること
ができる。ロータエ2の円筒カムの溝21は第4図のよ
うに摺動ビン17が最も右あるいは右に来た時の位置に
段差を溝21の断面方向に設けである。第5図はロータ
12の円筒カムの溝21を溝方向に断面した断面図であ
る。ロータ12の溝210段差は第5図のR部のように
落差がある。
段差の量Hは摺動ビン17が逆側に乗り上げてしまわな
い適当なものである。また、段差を溝21につけるため
溝の断面方向にテーパがついている。
つぎに本発明の形状記憶合金モータの動作について述べ
る。
まず加熱冷却装置15によって冷却され1.コイルバネ
9がマルテンサイト相状態にあったとき九ついて述べる
。コイルバネ9がマルテンサイト相状態のときはバネ部
材i0の伸びるカがコイルバネより大きいので、スラス
ト部材11はバネ部材に押されて軸受18側に寄りて止
まっている。寄ることのできる範囲は、ロータ12の溝
21と摺動ビン17が係合テキる限界までである。
つぎに加熱冷却装置15によって加熱し、コイルバネ9
を母相状態にする。コイルバネ9が母相状態のときはコ
イルバネ9の伸びる刀がバネ部材より大きいので、スラ
スト部材11はコイルバネに押されて軸受19側に移動
する。このように加熱冷却装置の加熱冷却の繰り返しに
よってスラスト部材11を往復させることができる。ス
ラスト部材11はケースA 13の軸方向の溝23に凸
部nが係合しているのでそれは回転することができない
、また、スラスト部材のめくら穴に組み込まれている摺
動ビン17もロータ12の円周方向には回転しないでロ
ータ12の軸方向に移動する。摺動ビン17はロータ1
2のF[カムの溝21に係合して因るので、摺動ビン 
  肥の動きに対応してロータは回転しながら溝21が
係合していく。第4図と第5図を用いて摺動ビン17と
ロータ12の円筒カムの溝21の保合について詳しく説
明する。第4図におりて、摺動ビン17がAがらCまで
動くときはロータ12の円筒カムの溝の壁21αを摺動
ビンが押してロータを回転させる。Cの位置は摺動ビン
が最も右側に来たところで、また同時に溝21の山から
谷に摺動ビンが落ちたところである。Cの位置から摺動
ビン17は左側に動く方向がかわる。そして、摺動ビン
17は円筒カムの溝の壁21 bを押してロータを回転
させる。Fの位置は摺動ビンが最も左側に来たところで
、また同時に溝の山から谷に摺動ビンが落ちたところで
ある。そして、摺動ビン17は円筒カムの溝の壁21 
cと押してロータを回転させる。このように摺動ビンは
常にロータの円筒カムの壁忙係合しているので、ロータ
は逆転することなく回転する。また、習動ビンとロータ
の円筒カムの壁とは常に係合していて逆転することがな
いので、円筒カムの溝の右行を多くしたり少なくしたり
して、さらに摺動ビンを円筒カムの溝の一番左あるいは
右で止めるように加熱冷却装置に電流を流せば所望の回
転角で信頼性のあるステップモータを提供することがで
きる。また、形状記憶合金の母相状態の伸びに対する応
力は大きいという特徴を従来のように慣性力の助けを必
要とすることなくその力を回転力にすることができるの
で小型で高トルクのモータを提供することができる。
〔発明の効果〕
以上、本発明によれば円筒カムの溝に段差を設けるとめ
う簡単な構成でロータを一方向に確実に回転させる信頼
性のある形状記憶合金モータを提供することができる。
また、本発明の形状記憶合金モータは小型で高トルクの
ユニットモータが可能であるから産業用ロボット、器機
用モータに応用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の実施例のロータまわりを示す組立図であ
る。 第2図は従来のロータの円筒カムの溝を平面に展開した
ものを示す図である。 第8図は本発明の形状記憶合金モータの一笑施例を示す
拡散図である。 第4図は本発明のロータの円筒カムの溝を平面に展開し
たものを示す図である。 第5図は本発明のロータの円筒カムの溝を溝方向に断面
したものを示す図である。 9・・コイルバネl(1・・バネ部材11・・スラスト
部材 12−−ロータ l:3−−ケースA  I4・
・ケースB  15・・加熱冷却装置 17・・摺動ピ
ン 18 、19・・軸受 20−− /J\型バネ。 以   上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 形状記憶合金より成るコイルバネ、該コイルバネにバイ
    アス力を与えるバネ部材、前記コイルバネと該バネ部材
    に挾持されたスラスト部材、円筒カムを有するロータ、
    前記スラスト部材、円筒カムを有するロータ、前記スラ
    スト部材と該ロータの円筒カムの溝に係合した摺動ピン
    を有し、前記ロータの円筒カムの溝に段差を設けてロー
    タの逆転を防止するように構成したことを特徴とする形
    状記憶合金モータ。
JP15494384A 1984-07-25 1984-07-25 形状記憶合金モ−タ Pending JPS6135178A (ja)

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JP15494384A JPS6135178A (ja) 1984-07-25 1984-07-25 形状記憶合金モ−タ

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JP15494384A JPS6135178A (ja) 1984-07-25 1984-07-25 形状記憶合金モ−タ

Publications (1)

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JPS6135178A true JPS6135178A (ja) 1986-02-19

Family

ID=15595317

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JP15494384A Pending JPS6135178A (ja) 1984-07-25 1984-07-25 形状記憶合金モ−タ

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5726517A (en) * 1996-03-22 1998-03-10 Gec Alsthom Moteurs Sa Magnetoelectric claw rotor, and a method of manufacturing such a rotor
US8513857B2 (en) 2010-02-08 2013-08-20 Nikon Corporation Vibrational wave motor, lens barrel and camera
CN112865441A (zh) * 2019-11-26 2021-05-28 华为技术有限公司 一种挂线方法

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US5726517A (en) * 1996-03-22 1998-03-10 Gec Alsthom Moteurs Sa Magnetoelectric claw rotor, and a method of manufacturing such a rotor
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