JPS6288891A - 弁装置 - Google Patents

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〕 この発明は弁装置に関し、とくに、作動部に形状記憶合
金を使用した弁装置に関するものである。

Ｃ従来技術〕 近年、弁装置においては作動部に形状記憶合金（ＳＭＡ
）を用いたものが数種存在してきている。

そして、これらのものにあっては形状記憶合金に、伸長
状態あるいは収縮状態を記憶させておき、この形状記憶
合金の一端を固定するとともに、他端に作動シャフトを
連結しておくことで常態にある形状記憶合金に加熱ある
いは冷却を施すと、常態とこの常態と異なる状態、すな
わち、伸長あるいは収縮を行い、これによって作動シャ
フトが弁本体から突出あるいは没入するようになってい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記のように構成されている弁装置にあ
っては加熱または冷却を行って常態からこれと異なる状
態としたのちに、前記とは逆に冷却または加熱を行って
常態に復帰させる場合に復帰速度を高めるためにばね等
の付勢部材を用いていたために、このばね等の付勢部材
が常態からこれと異なる状態へ変化する際に抗力となっ
てしまい、逆にこの変化の速度が遅くなってしまうとい
う問題点を有していた。

この発明は前記のような従来のもののもつ問題点を解決
したものであって、冷却時に伸長する場合において、そ
の伸長を助けるとともに、加熱時に収縮するに際しては
なんら抗力となることがなくて形状記憶合金の収縮を迅
速にすることができることにより、作動部の突出、没入
のうちの突出を高速度で作動させることができ、したが
って、作動部の応答性を高めることのできる弁装置を提
供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するためにこの発明は、通電するこ
とで加熱を施して形状記憶合金を収縮して作動部を没入
し、また、空気流を吹きつけて冷却を施すことで形状記
憶合金を伸長して作動部を突出させる弁装置において、
前記作動部に冷却時の空気流を受け取る受容部材を設け
た構成を有している。

〔作用〕

上記の手段を採用したことにより、作動部の没入時には
通電を行うとともに、作動部の突出時には空気流による
冷却を行い、しかも、この冷却時に用いた空気流を受け
取る受容部材が前記作動部に設けられていることにより
、冷却時には空気流の作用力が形状記憶合金の伸長に加
えられることで迅速に伸長し、また、形状記憶合金の収
縮時には前記空気流は停止しているので収縮に対する抗
力がないこととなる。

〔実施例〕

以下、図面に示すこの発明の実施例について説明する。

第１図にはこの発明による弁装置が示されていて、円筒
形状をなす、本体ｌの一端に、側面に冷却用空気の流入
孔２が設けられているとともに、一端部には栓部材３が
設けられているジヨイント管４の他端が被嵌し、これに
よって前記本体１の一端は閉塞されている。

そして、この栓部材３の中央部にはそれを貫通した状態
で固定されている軸５が設けられ、この軸５の端には形
状記憶合金６が設けられており、この形状記憶合金６は
直径０．２龍の線材を３００回巻回して構成されている
。

前記本体１の他端にはジヨイント管７が被嵌されるとと
もに、このジヨイント管７の端には中央孔８ａと、この
中央孔８ａと同心となっている複数個の空気孔８ｂとが
円状に穿設されている空気ノズル栓８が設けられ、そし
て、前記中央孔８ａには、それを貫通して移動可能とな
っているとともに、前記形状記憶合金６とともに作動部
の一部をなす作動シャフト９が設けられ、この作動シャ
フト９と前記形状記憶合金６とは連結されている。

前記作動シャフト６の先端部には空気の受容部材である
バスケラ）１０が設けられ、このバスケットｌＯの取付
は位置は前記形状記憶合金６が収縮した際にも前記本体
１の空気ノズル栓８と当接しない位置で、かつ、前記空
気ノズル栓８に接近して位置となっている。

なお、前記軸５および作動シャフト９は通電可能な材質
で形成されている。

上記のように構成されている弁装置を作動させる際には
第２図に示すような制御回路が用いられている。

すなわち、前記軸５と作動シャフト９との間には前記形
状記憶合金６に加熱を施すための電源を印加するために
、たとえば、スライダック１１とソリッドステートリレ
ー（ＳＳＲ）１２とを介して電源ＶＥと接続し、前記ソ
リッドステートリレー１２には制御部材１３が接続され
ている。

一方、供給空気源１４とは２位置式の弁１５を介して前
記栓部材３の流入孔２とが配管され、前記２位置式の弁
１５には前記制御部材１３が接続されている。

そして、まず、常態においては冷却状態であるので前記
形状記憶合金６は伸長しており、また、前記制御部材１
３を介して２位置式の弁１５は連通側へ移動されている
ので供給空気は、この弁１５を介して前記栓部材３の流
入孔２から弁装置内に供給され、この空気は空気ノズル
栓８の空気孔８ｂから噴出されてバスケット１０内に位
置し、したがって、前記作動シャフト９を突出状態に保
持している。

こののち、前記制御部材１３によって前記ソリッドステ
ートリレー１２を介して電源が前記軸５と作動シャフト
９との間、すなわち、形状記憶合金６に印加されると、
形状記憶合金６は加熱されることとなる。

これと同時に前記制御部材１３は２位置式の弁１５を切
り換えて供給空気の流通を阻止することとなる。

したがって、前記形状記憶合金６は冷却されることがな
く加熱されるので形状が記憶されている状態まで収縮し
、これと同時に前記作動シャフト９も一体に移動して没
入状態となる。

つぎに前記制御部材１３によって作動シャフト９を突出
させる際には前記ソリッドステートリレー１２を介して
印加電源を遮断するとともに、２位置式の弁１５を切り
換えることにより空気流が弁装置の本体１内に供給され
ることとなり、これによって形状記憶合金６は急速に冷
却されて伸長することとなる。

この時、前記形状記憶合金６の冷却用の空気ノズル栓８
の空気孔８ｂから噴出したのちにバスケット１０に作用
するので形状記憶合金６には、それ自体の伸長に加えて
空気流の作用力が作用するので迅速に伸長状態、すなわ
ち、作動シャフト９が突出する状態となる。

そして、上記のものの電源の印加と空気流による冷却と
の繰り返しで前記作動シャフトが出没可能となるもので
ある。

また、前記加熱と冷却との程度の組合せを変更すること
、すなわち、通電時間と、空気の供給時間を変化させる
ことによって前記形状記憶合金の伸長状態を０％〜１０
０％の範囲内で任意に変化させることができ、したがっ
て、前記作動シャフトの出没の作動範囲（ストローク）
を変化させることができるものである。

〔発明の効果〕

この発明は前記のように構成したことにより、形状記憶
合金を使用して加熱と冷却との組合せによって作動シャ
フトを出没可能とすることができるとともに、この出没
状態、すなわち、作動範囲も変更することができ、しか
も、冷却時に作用する空気流を用いて冷却時に形状記憶
合金が移動する方向への作用力を引き起こすことができ
るとともに、この方向と反対方向への作用力は一切作用
しないので形状記憶合金の状態変化の速度を速くして作
動シャフトの応答性を高くすることができるなどのすぐ
れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による弁装置の概略縦断面図、第２図
は第１図に示すものを制御回路と組み合わせた状態を示
す図である。 １・・・・・・本体 ２・・・・・・流入孔 ３・・・・・・栓部材 ４．７・・・・・・ジヨイント管 ５・・・・・・軸 ６・・・・・・形状記憶合金 ８・・・・・・空気ノズル栓 ８ａ・・・・・・中央孔 ８ｂ・・・・・・空気孔 ９・・・・・・作動シャフト １０・・・・・・バスケント １１・・・・・・スライダック １２・・・・・・ソリッドステートリレー１３・・・・
・・制御部材 １４・・・・・・供給空気源 １５・・・・・・弁 第　１　易 ネＺ品

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加熱を施して形状記憶合金を収縮して作動部を没入し、
   また、空気流による冷却を施して前記形状記憶合金を伸
   長して作動部を突出させる弁装置において、前記作動部
   に冷却時の空気流を受け取る受容部材を設けたことを特
   徴とする弁装置。