JPS622384Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、形状記憶合金により形成された皿ば
ねを利用した制御弁に関する。

従来制御弁としては例えば第１図に例示した電
磁弁がある。図示した電磁弁は電磁石を利用して
通電遮断を繰返すことにより弁の開閉を行うもの
であるが、まず、弁体２の具備する弁部３が弁孔
４を閉塞している時コイル７に通電すると鉄心６
が磁化されプランジヤ８がコイルばね９の弾性力
に抗して鉄心６の方向に吸引される。この吸引に
よつて、プランジヤ８と一体的に固定されている
弁体２も上方に移動しこれによつて弁部３が弁孔
４を開放する。次に通電を遮断すると鉄心６の磁
化が消滅しこれによつてコイルばね９のばね力が
復元してプランジヤ８を押圧し再び弁部３が弁孔
４を閉塞するという構成のものであつた。

しかしかゝる構成になる電磁弁にあつては、電
磁石の作動毎にプランジヤ８との接触音の発生を
誘発し、また作動ストローク即ち電磁弁の大きさ
に比例し電磁石自体の大きさも大形となり従つて
総体的に形状、価格も大とならざるを得ないもの
であつた。

本考案は上記欠点に鑑み案出されたもので、電
磁石の代りに形状記憶合金によるコイルばねを利
用することにより制御作動を与え、また制御によ
る接触音の発生がなく総体的に安価で、たとえ制
御容量が大きくなつても小型のまゝで作動が可能
な制御弁を提供するものである。

以下、本考案になる制御弁につき一実施例の構
造を図面に基づいて説明する。第２図ａで図示し
た皿ばね１０は電磁石の代りにするものでNi−
Ti材料による形状記憶合金を薄板状に加工し中
心孔１１を有する円形体に切断し同時に上下高さ
を保有する皿ばねにプレス成形する。そして、成
形後形状記憶熱処理を与えることによつて電磁石
に代り得る機能を持たせるものである。第２図ｂ
は、前記形状記憶合金皿ばね１０の表面部１２に
薄板状に加工した面状発熱体１３を接着したもの
である。同図ｃは同図ｂの断面を示したもので、
同図ｄは同一皿ばね１０の上下両面に同一発熱体
１３を接着したものである。又同図ｅは２枚の同
一形状の皿ばね１０を重層しその間に面状発熱体
１３を挿着したものである。第３図は、上記した
形状記憶合金皿ばね１０を電磁石の代りに装着し
完成した制御弁の断面説明図である。即ち２０は
本考案になる制御弁であつて、本体２１と本体２
１に一体的に固定された制動部２２とより成つて
いる。

具体的には、前記本体２１は内部に弁室２４を
形成し一方の端に弁孔２５を穿設した弁枠体２３
より成る。また制動部２２には、本体２１の上端
で固定され一体化されている支持筒３０の内部に
上記した形状記憶合金になる皿ばね１０が面状発
熱体１３を接着した状態で装着されている。即
ち、前記形状記憶合金の皿ばね１０は、支持筒３
０内にあつて、フランジ３１の中央部に立上つて
突出する支持柱３６の所定個所の円周にわたつて
形成された係止構３７，３７と、支持筒３０の内
周で前記形状記憶合金皿ばね１０の上下高さに合
致する位置に形成された同様の係止構３７，３７
に、前記形状記憶合金皿ばね１０の中心孔１１の
周面と外周面１４をそれぞれ係止し前記形状記憶
合金皿ばね１０が反転自在に可動状態を保持でき
るようになつている。そして形状記憶合金皿ばね
１０の表面部１２上に接着されている面状発熱体
に連結されている別線のコード線は円環フランジ
３２の透孔３３より外部へ通過している。

また、フランジ３１の下面に位置し弁体２６を
包囲した空間３５にステンレスのコイルばね３４
が弁枠体２３の一部に係止して設置され、常にコ
イルばね３４はフランジ３１を上方に押圧する弾
性力を保有した構成となつている。更にフランジ
３１の下方には弁体２６が一体的に固定されてい
て弁体２６の先端には弁孔２５を閉塞又は開放す
るための弁部２７が付設されている。また弁室２
４の側面には流体が流入するための通路２８と、
流体を弁孔２５を介して放出するための別の通路
２９が、それぞれ設置されている。

よつて、上記構成になる制御弁２０の実施例を
用いて使用した時の作動を説明すれば、まず第３
図において、上記した如く、制動部２２内に装着
した形状記憶合金になる皿ばね１０は通電をしな
い状態で弁部２７を有する弁体２６によつて弁孔
２５を押圧閉塞する状態となつている。そして流
体は一方の通路２８から弁室２４に充満しこゝで
阻止されている。流体を他の一方の通路２９から
放出するには形状記憶合金皿ばね１０に接着され
ている面状発熱体１３に通電すれば、前記面状発
熱体１３は指定の一定温度即ち80℃前後に発熱
し、この熱が形状記憶合金皿ばね１０を加温す
る。形状記憶合金皿ばね１０は表面全体が加温さ
れることによつてコイルばね３４の復元力が回復
し同時にフランジ３１を押圧する。この作動力に
よつて形状記憶合金皿ばね１０は反転し、その反
転力によつて支持柱３６を上方に押上げる。第４
図はこの状態を示す説明図であつて押上げられた
支持柱３６は同時にフランジ３１に固定されてい
る弁体２６を押上げることになり、これによつて
弁孔２５が開放する。弁孔２５の開放によつて流
体は弁孔２５を通して他の一方の通路２９から掛
出される。

なお、形状記憶合金皿ばね１０の反転について
上記説明では全反転について説明したが、支持筒
３０内の係止構３７，３７…の形成位置を調整す
ることまたは、弁部２７と弁孔２５との位置関係
の調整によつては半転にすることもできる。

次いで再度弁孔２５を閉塞するには通電を停止
し円環フランジ３２に穿設されている透孔３３よ
り空気を強風すれば面状発熱体１３が冷却してい
き形状記憶合金皿ばね１０は従前の形状に戻るた
め反転する。これによつて、再び弁部２７が弁孔
２５を閉塞することになる。

なお第５図に図示した如く、面状発熱体１３が
独立して形状記憶合金皿ばね１０の中間部に間隔
をあけて装着した場合でもよく、この場合には係
止構３７も独立して中間に形成する。

以上の説明によつて明確なように、本考案によ
れば、形状記憶合金によつて形成された皿ばねを
利用し、面状発熱体を前記皿ばねの表面部に直接
接着するか、あるいは前記皿ばね間に間隙をあけ
て独立に装着することにより、前記皿ばねを加温
しその加温によつて反転作動を与え、その反転作
動で弁体の上下運動を行う構成としたので、従来
使用されていた電磁弁のように作動音の発生が誘
起されることがなく、また弁の形状あるいは流量
によつては電磁石が大きくなりそれに従つて価格
も高くなるようなこともなくなるので、低価格で
小型の制御弁を提供することができるという効果
が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来使用になる電磁弁の断面説明図、
第２図は本考案になる制御弁に使用される形状記
憶合金により形成された皿ばねの使用状態説明図
で、ａは皿ばねの斜視図、ｂは表面部に面状発熱
体を接着した斜視図、ｃはｂの断面図、ｄは両面
に面状発熱体を接着した断面図、ｅは皿ばねの重
層した間に面状発熱体を接着した断面図、第３図
は本考案になる形状記憶合金皿ばね制御弁で弁孔
を閉塞した時の断面説明図、第４図は皿ばねが反
転し弁孔を開放した時の断面説明図、第５図は皿
ばねの使用状態を示す他の実施例で、皿ばね間に
面状発熱体を独立して装着した説明図である。 １０……形状記憶合金皿ばね、１３……面状発
熱体、２０……制御弁、２１……本体、２２……
制動部、２４……弁室、２５……弁孔、２６……
弁体、２７……弁部、３０……支持筒。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 内部に弁室を形成しかつ一端に弁孔を穿設し
   た本体と、本体の上部で支持筒内に嵌装された
   形状記憶合金による皿ばねと、皿ばねを保持す
   る支持柱と支持柱と連設しているフランジとに
   より構成された制動部とを具備し、前記本体内
   には制動部と連設し軸方向に進退自在に移動で
   きる弁体と、この弁体の先端に付設して弁孔を
   開閉するための弁部とを具備した制御弁であつ
   て、前記形状記憶合金により形成された皿ばね
   は１枚又は２枚以上嵌装され面状発熱体によつ
   て加温し制動作動を与えるような構成としたこ
   とを特徴とする形状記憶合金皿ばね制御弁。 (2) 形状記憶合金により形成された皿ばねの片面
   または両面に面状発熱体の薄膜板を接着するこ
   とにより加温するようにした実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の形状記憶合金皿ばね制御
   弁。 (3) 形状記憶合金により形成された皿ばねを同一
   形状に２枚重層し重層した間隙に面状発熱体を
   挿着することにより加温するようにした実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の形状記憶合金皿
   ばね制御弁。