KR20080031034A

KR20080031034A - 소형밸브

Info

Publication number: KR20080031034A
Application number: KR1020087002212A
Authority: KR
Inventors: 아키히코 사이토; 시게루 도노; 타카오 고토; 켄 야마모토
Original assignee: 마츠시다 덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2005-07-26
Filing date: 2006-07-26
Publication date: 2008-04-07
Also published as: KR100966945B1; WO2007013498A1; EP1909008A1; EP1909008A4; US7815161B2; US20100139785A1

Abstract

형상기억합금을 사용한 소형밸브에 있어서, 오리피스(2)를 내장한 가이드파이프(1) 안에, 가이드파이프(1)에 내접한 오리피스(2)를 봉지하는 봉지부(5)를 갖는 가동이 가능한 가동밸브체(3)와, 오리피스(2)와 가동밸브체(3) 사이에 배치한 바이어스코일(8)과, 가이드파이프(1)의 고정전극(11)과 가동밸브체(3)의 가동전극(3) 간에 파지된 형상기억합금으로 이루어진 와이어(9)를 구비하고, 와이어(9)를 가열하여 형상기억합금을 변형시킴으로써 가동밸브체(3)를 가동시켜서 오리피스(2)를 봉지하고, 가동밸브체(3)에 응력저감용의 코일용수철(7)을 배치하여 탄성적변형을 가능하게 하며, 와어어(9)의 과잉수축에 의한 가동밸브체(3)로의 과부하를 가동밸브체(3)의 탄성변형에 의해 흡수한다. 이로써, 형상기억합금의 과부하를 저감하여, 기억형상의 재현성의 열화를 방지하여, 내구성을 향상하고, 신뢰성을 높인다.

소형밸브, 형상기억합금

Description

소형밸브{SMALL VALVE}

본 발명은, 형상기억합금을 이용하여, 기체나 액체 등 각종 유체(流體)의 통로를 개폐제어(開閉制御)하는 소형밸브에 관한 것이다.

종래, 이런 종류의 소형밸브로서, 예를 들면, 일본 특허공개 평 05－99369호 공보에 나타낸 바와 같이, 오리피스를 개폐하는 밸브체인 액츄에이터를 형상기억합금으로 형성하고, 이 액츄에이터를 통전(通電)함으로써, 밸브체를 변위(變位)시키는 밸브가 알려져 있다. 이러한 밸브의 제어밸브에서는, 오리피스의 밀폐성을 좋게 하기 위해서, 오리피스로의 압압(押壓)을 강하게 할 필요성으로부터, 액츄에이터인 형상기억합금(形狀記憶合金)은, 밸브를 닫았을 때, 오리피스에 접촉후에도 수축하고, 또한 오리피스를 가압하고 있다. 또한, 형상기억합금의 제조편차에 의해서도, 똑같이 오리피스가 여분으로 가압된다. 형상기억합금은, 밸브 본체에 고정되어 있는 오리피스로부터 응력(부하)을 받는다. 이 응력은, 형상기억합금으로부터 오리피스로의 압압이 강할수록 커져서, 과부하가 된다.

일반적으로, 통전가열형(通電加熱型)의 형상기억합금은, 상온에서는 신장형상(伸長形狀)으로 있으며, 통전되면 자기발열(自己發熱)하여, 그 온도가 일정 온도 이상이 되면 미리 기억된 수축형상으로 되고, 온도를 상온으로 되돌리면, 원 상태 로 회복하는 재현성이 있다. 그러나, 형상기억합금은, 기억형상(記憶形狀) 상태로 과부하가 가해지면, 회복의 재현성이 손상되고 이러한 상태가 반복됨에 의한 경시열화(徑時劣化)에 의하여, 초기의 기억형상으로 복귀하지 않게 된다.

이 때문에, 형상기억합금을 액츄에이터로 한 밸브에서는, 형상기억합금의 회복의 재현성이 열화하면, 밸브의 밸브제어성능이 저하한다. 또한, 상기 공보에 나타나는 밸브는, 액츄에이터로서의 형상기억합금을 2개 필요로 하여, 구조가 복잡하고 고비용이 된다.

또한, 예를 들면, 일본 특허공개 평 09－313363호 공보에 나타내는 바와 같이, 형상기억합금으로 형성된 코일용수철이 일정 온도 이상이 되면 신장하여, 바이어스 용수철의 바이어스힘을 이겨내서 개방상태에 있는 밸브체를 압압하여 밸브를 닫게 하는 밸브가 있다. 이 밸브는, 형상기억합금이 코일용수철형상이기 때문에, 외형이 커져서, 소형화가 곤란하다.

또한, 소정의 힘을 얻기 위해서 코일용수철의 선형(線形)을 굵게 하면, 코일용수철의 열용량이 증가하기 때문에, 방열시(放熱時)의 응답성이 나빠진다. 또한, 일본 특허공개 평 11－153234호 공보에 나타낸 바와 같이, 형상기억합금제의 와이어를 이용하여 닫힘동작을 하는 밸브가 있다. 이 밸브는, 와이어의 접어 꺾인 부분으로 온도 분포가 생기기 때문에, 열응력에 의해 내구성이 열화하기 쉽다. 와이어가 동작 한계까지 움직이면, 형상기억합금에 과부하가 걸려, 경시열화를 일으킨다.

본 발명의 목적은, 상기의 문제를 해결하는 것으로, 형상기억합금으로 이루어진 와이어를 가열 변형해 오리피스를 봉지(封止)하는 소형밸브에 있어서, 봉지체(封止體)를 포함한 가동구조체(可動構造體)의 길이를 탄성적으로 변형할 수 있게 하여, 와이어 가열시의 응력을 가동구조체의 탄성변형에 의해 저감함으로써, 형상기억합금의 재현성이 경시열화가 생기지 않도록 하여 내구성을 유지하여, 신뢰성을 높인 소형밸브를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 형상기억합금이 통전가열에 의해 변형되는 것을 이용하여 유체통로를 개폐하는 소형밸브로서, 유체통로로 되는 오리피스를 가지는 통 형상의 고정구조물과, 상기 고정구조물에 내접(內接)하여 가동이 가능하면서 상기 오리피스를 봉지하는 봉지체를 가지는 가동구조체와, 상기 가동구조체를 가동시키기 위한, 형상기억합금으로 이루어진 와이어와, 상기 와이어를 지지하면서, 와이어에 통전하게 하기 위한 제1전극 및 제2전극을 갖추고, 상기 가동구조체는, 그 길이가 탄성적으로 변형할 수 있도록 구성되면서, 상기 와이어로의 통전가열에 동반하여 와이어길이가 변함으로써 상기 오리피스를 봉지하도록 이동할 수 있게 구성되어 있으며, 상기 오리피스 봉지시에 상기 가동구조체가 탄성변형(彈性變形) 하여, 그로써, 상기 와이어가 받는 응력(應力)이 저감되는 것이다.

본 발명에 의하면, 가동구조체의 탄성변형에 의한 쿠션효과에 의하여, 와이어로의 통전가열에 의한 밸브폐쇄시에 와이어 즉 형상기억합금으로의 응력을 저감할 수가 있다. 이로써, 형상기억합금으로의 과잉한 가압에 의한 과부하를 방지할 수가 있으므로, 형상기억합금의 형상기억의 재현성을 손상하지 않게 되어, 밸브의 내구성, 고신뢰성을 얻을 수 있다.

상기 가동구조체의 일부 또는 전부가 탄성체 재료로 이루어진 것이어도 좋다. 이로써, 와이어로의 통전가열시에 와이어가 받는 응력 저감을 위한 코일용수철등이 불필요해져서, 부품 수를 저감할 수 있어서 가동구조체의 구성이 간단해진다.

상기 가동구조체가 용수철체를 구비해도 좋다. 이로써, 가동구조체의 탄성 기능을 탄성사양이 명확한 용수철로 형성할 수가 있으므로, 탄성 기능을 정도(精度) 좋게 설계할 수가 있다.

상기 용수철체는, 상기 고정구조체에 외접하여 배치되어 있어도 좋다. 이로써, 용수철체가 고정구조체의 외부에 나오므로, 제1전극과 제2전극 간의 와이어를, 용수철체를 통하지 않고 배치할 수 있어서 밸브의 제조가 용이해진다.

상기 제2전극의 일단이 상기 고정구조물에 고정됨과 아울러, 타단이 와이어에 접속되어, 그 양단의 중간부가 상기 가동구조체에 접촉하여, 이 전극이 휨에 따라 상기 가동구조체를 이동시키는 것이어도 좋다. 이로써, 제2전극의 일단측(一端側)은 고정되어 있지만, 와이어가 접속되는 타단측은 가동이 되어, 전체적으로 가동측이 되는 제2전극으로의 통전용 리드 선의 접속을 고정부분에서 행하여, 접속의 신뢰성을 높일 수 있다.

상기 제1전극은, 상기 고정구조물에 고정되고, 상기 제2전극은, 상기 가동구조체에 접속되어 있는 것이 바람직하다. 이로써, 와이어의 일단(一端)을 확실히 고정위치에 고정할 수 있고, 타단에서 가동구조체를 당길 수가 있으므로, 통전시의 형상기억합금의 수축 변동을 확실히 가동구조체에 전달할 수가 있고, 따라서, 통전시에 밸브를 폐쇄하고, 비통전시에 밸브를 개방하는 노멀 오픈 구조를 간단하고 쉽게 실현될 수 있다.

상기 제1전극은, 상기 고정구조물의 소정 부위에 고정되고, 상기 제2전극은, 상기 고정구조체의 상기와는 다른 부위에 고정되고, 상기 와이어 양단의 중간부에서 상기 가동구조체의 단부를 압압하여, 상기 와이어의 신축방향이 상기 가동구조체의 이동방향과 직교하는 것이어도 좋다. 이로써, 와이어의 약간의 수축으로 큰 가동구조체의 변동의 스트로크(stroke)를 얻을 수 있다. 이 때문에, 가동구조체의 필요 스트로크에 대하여, 와이어의 길이를 짧게 할 수 있다. 또한, 와이어의 양단이 접속되는 전극이 고정되어 있으므로, 전극에 접속되는 통전용 리드 선의 접속 신뢰성이 향상한다.

상기 가동구조체의 단부는, 와이어에 접촉하는 접촉부를 가지고, 이 접촉부는 수지를 피복한 금속으로 구성되어 있는 것이어도 좋다. 이로써, 통전에 의해 발생한 와이어의 열의 접촉부로의 열전도가 저감되어 와이어로부터 고정구조물로의 열방산(熱放散)을 억제할 수가 있으므로, 통전에 의한 형상기억합금의 수축 효율이 향상하여, 가동구조체의 가동응답속도가 높아진다. 또한, 접촉부의 강도를 확보할 수 있다.

상기 제1전극 및 제2전극의 표면에 수지를 피복해도 좋다. 이로써, 와이어로부터 고정구조물로의 열방산을 억제할 수가 있으므로, 통전에 의한 가동구조체의 가동응답속도를 높일 수 있다.

본 발명은, 형상기억합금이 통전가열에 의해 변형되는 것을 이용하여 유체통로를 개폐하는 소형밸브로서, 유체통로로 되는 오리피스재를 내장(內藏)하는 통 형상의 고정구조물과, 상기 고정구조물에 내접하여 가동이 가능하면서 상기 오리피스를 봉지하는 가동구조체와, 상기 가동구조체를 가동시키기 위한, 형상기억합금으로 이루어진 와이어와, 상기 고정구조물과 가동구조체 중 어느 한 쪽 또는 양쪽 모두에 지지되면서 상기 와이어를 지지하여, 와이어에 통전하게 하기 위한 제1전극 및 제2전극과, 상기 와이어에 바이어스로서 인장응력(張引應力)을 부여하는 제1탄성체와, 상기 와이어로의 통전가열시에 와이어가 받는 응력을 저감하기 위한 제2탄성체를 갖고, 상기 가동구조체는, 상기 와이어로의 통전가열에 동반하여 와이어길이가 변함으로써, 상기 오리피스를 봉지하도록 이동할 수 있게 구성되어 있으며, 상기 오리피스재(材)는, 상기 고정구조물과 분리하여 고정구조물 내에서 가동이 가능하게 배치되고, 상기 제1탄성체는, 상기 고정구조물 내의 상기 오리피스재와 상기 가동구조체와의 사이에 배치되고, 상기 제2탄성체는, 상기 오리피스재와 상기 고정구조물의 오리피스 봉지측과는 반대측 단부와의 사이에 배치한 것이다. 이로써, 제2탄성체의 탄성변형에 의한 쿠션효과에 의하여, 가열시의 밸브를 닫았을 때의 형상기억합금으로의 과부하를 저감할 수가 있다. 따라서, 형상기억합금의 형상기억의 재현성을 열화시키지 않고, 내구성이 유지되어 밸브의 신뢰성이 높아진다. 또한, 오리피스재가 고정구조물로부터 독립하여 구성되므로, 오리피스의 가공이 용이하여, 가공 정도(精度)도 향상한다.

본 발명은, 형상기억합금이 통전가열에 의해 변형되는 것을 이용하여 유체통로를 개폐하는 소형밸브로서, 유체통로로 된 오리피스재를 내장하는 통 형상의 고정구조물과, 상기 고정구조물에 내접하여 가동이 가능하면서 상기 오리피스를 봉지하는 가동구조체와, 상기 가동구조체를 가동시키기 위한, 형상기억합금으로 이루어진 와이어와, 상기 고정구조물과 가동구조체 중 어느 한 쪽 또는 양쪽 모두에 지지되면서 상기 와이어를 지지하여, 와이어에 통전하게 하기 위한 제1전극 및 제2전극과, 상기 와이어에 바이어스로서 인장응력을 부여하는 제1탄성체와, 상기 와이어로의 통전가열시에 와이어가 받는 응력을 저감하기 위한 제2탄성체를 갖고, 상기 가동구조체는, 상기 와이어로의 통전가열에 동반하여 와이어길이가 변함으로써, 상기 오리피스를 봉지하도록 이동할 수 있게 구성되어 있으며, 상기 제1전극은, 상기 제2탄성체의 기능을 겸한 판용수철구조로 하고, 상기 제2전극은, 상기 제1탄성체의 기능을 겸한 판용수철구조로 되어 있는 것이다. 이로써, 구성부품 수를 저감할 수 있으므로, 생산성을 향상할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시형태에 관련된 소형밸브의 단면도이다.

도 2(a), (b)는 각각 상기 밸브의 밸브를 열었을 때 및 밸브를 닫았을 때의 단면도, 도 2(c)는 코일용수철과 바이어스코일(bias coil)의 수축특성도이다.

도 3(a)은 본 발명의 제2실시형태에 관련된 소형밸브의 단면도, 도 3(b), (c)는 상기 밸브의 밸브를 닫았을 때 및 과부하 밸브를 닫았을 때의 단면도이다.

도 4(a)는 본 발명의 제3실시형태에 관련된 소형밸브의 단면도, 도 4(b), (c)는 상기 밸브의 밸브를 닫았을 때 및 과부하 밸브를 닫았을 때의 단면도이다.

도 5(a)는 본 발명의 제4실시형태에 관련된 소형밸브의 단면도, 도 5(b), (c)는 각각 상기 밸브의 변형예를 나타내는 단면도이다.

도 6(a)은 본 발명의 제5실시형태에 관련된 소형밸브의 단면도, 도 6(b)은 상기 밸브의 밸브를 닫았을 때의 단면도이다.

도 7(a)은 본 발명의 제6실시형태에 관련된 소형밸브의 단면도, 도 7(b)은 상기 밸브의 밸브를 닫았을 때의 단면도이다.

도 8(a)은 본 발명의 제7실시형태에 관련된 소형밸브의 단면도, 도 8(b)은 상기 밸브의 밸브를 닫았을 때의 단면도이다.

도 9는 본 발명의 제8실시형태에 관련된 소형밸브의 단면도이다.

도 10은 본 발명의 제9실시형태에 관련된 소형밸브의 단면도이다.

도 11은 상기 제 8실시형태의 변형예에 관한 소형밸브의 단면도이다.

도 12(a)는 상기 제 8실시형태의 변형예에 관한 소형밸브의 단면도, 도 12(b)는 도 12(a)의 A부의 확대도이다.

도 13는 본 발명의 제10실시형태에 의한 소형밸브의 단면도이다.

도 14(a), (b)는 각각 상기 밸브의 밸브를 열었을 때 및 밸브를 닫았을 때의 단면도이다.

도 15(a)는 본 발명의 제11실시형태에 의한 소형밸브의 밸브를 열었을 때의 단면도, 도 15(b), (c)는 각각 상기 밸브의 밸브를 닫았을 때 및 과부하 밸브를 닫았을 때의 단면도이다.

이하, 본 발명의 제1실시형태에 관련된 소형밸브에 대하여, 도 1및 도 2(a), (b), (c)를 참조하여 설명한다. 본 실시형태의 소형밸브(10)는, 형상기억합 금이 통전가열에 의해 변형되는 것을 이용하여 유체통로를 개폐하는 것으로서, 금속제 또는 수지제의 통 형상의 가이드파이프(guide pipe)(1)(고정구조물)와, 가이드파이프(1)에 내장된 유체통로를 형성하는 금속제 또는 수지제의 오리피스(2)와, 가이드파이프(1)에 내접하여, 가동이 가능하면서 오리피스(2)를 봉지하는 가동밸브체(3)(가동구조체)와, 가동밸브체(3)를 구동하기 위한 형상기억합금(또는 형상기억수지 또는 형상기억고무 등)으로 이루어진 와이어(9)와, 바이어스코일(8)을 구비한다. 가동밸브체(3)는, 제1가동부(4)와 제2가동부(6)와, 상기 제1가동부(4)의 오리피스(2)측의 선단(先端)에 배치되어 오리피스(2)를 봉지하는 수지 또는 고무제의 봉지부(5)(봉지체)와, 이들 가동부사이에 배치된 코일용수철(7)(과부하 저감탄성체)을 가진다. 코일용수철(7)은, 제1가동부(4)와 제2가동부(6)의 사이에 배치되어, 가열시의 형상기억합금으로의 응력을 저감하기 위한 것이다. 바이어스코일(8)은, 제1가동부(4)의 일부에 외접하여 가동밸브체(3)으로 오리피스(2)의 사이에 배치되어 바이어스로서 와이어(9)에 인장응력을 부여한다.

와이어(9)는, 그 양단부가 고정전극(11)(제1전극)과 가동전극(12)(제2전극)에 의해 지지된다. 고정전극(11)은, 제1가동부(4)와 제2가동부(6) 사이에 있어서, 고정된 가이드파이프(1)에 배치되고, 가동전극(12)은, 제2가동부(6)의 단말(端末)에 배치된다. 와이어(9)를 이루는 형상기억합금은, 일정 온도 이상이 되면 수축하는 통전발열형(通電發熱型)(예를 들면, Ti－Ni계 형상기억합금)이 이용된다. 이 때문에, 형상기억합금은, 직류전압을 인가하여 통전(通電)하게 하면, 자기발열(自己發熱)하여 온도가 상승하여, 미리 기억된 수축형상으로 회복한다. 이 형상 회복력 은, 바이어스코일(8) 및 코일용수철(7)의 탄발력(彈發力)에 비해 큰 것이다. 또한, 코일용수철(7)의 탄성계수 k2는, 바이어스코일(8)의 탄성계수 k1보다 작게 설정되어 있다.

제1가동부(4)는, 가이드파이프(1)에 내접하는 제1원주부(41)와, 제1원주부(41)로부터 오리피스(2)의 방향으로 뻗는 제1원주부(41)보다 작은 외형의 제2원주부(42)로 이루어진다. 제1원주부(41)는, 바이어스코일(8)에 의해 오리피스(2)와 반대방향으로 압압을 받아, 제1가동부(4)가 오리피스(2)로부터 멀어진다. 이로써, 통상의 통전이 없는 상태에서는, 오리피스(2)와 봉지부(5)의 사이에 간격을 비울 수 있어 봉지부(5)가 오리피스(2)를 닫지 않는다(노멀리 오픈(normally open)).

상기 구성에서, 고정전극(11)과 가동전극(12)을 통하여 형상기억합금으로 이루어진 와이어(9)에 전류가 통하게 하여 가열시켜서, 와이어(9)가 일정 온도 이상이 되면 수축하여 변형한다. 이때, 와이어(9)의 고정전극(11)측단은, 고정되어 있어서 이동하지 않고, 와이어(9)의 가동전극(12)측단은, 제2가동부(6)와 함께 이동한다. 제2가동부(6)의 이동이 코일용수철(7)을 압박하고, 코일용수철(7)이 제1가동부(4)를 오리피스(2)측으로 더 압압하여 이동시켜서, 바이어스코일(8)을 오리피스(2)측으로 누른다. 제1가동부(4)의 선단의 봉지부(5)가, 오리피스(2)를 압접봉지(壓接封止)한 상태로 멈춘다. 이렇게 하여, 밸브(10)은, 도 2(a)에 나타내는 상태로부터 도 2(b)에 나타내는 상태로 변화한다.

와이어(9)로의 통전을 멈추면, 와이어(9)의 온도가 저하하여, 원래의 온도로 돌아오면 와이어(9)가 신장하고, 상기와 반대의 작용에 의하여, 제1가동부(4)가 원 래의 위치로 돌아가서, 봉지부(5)가 오리피스(2)로부터 멀어져 오리피스(2)가 개방된다.

상기 동작에서, 오리피스(2)가 봉지부(5)에 의해 접촉된 후, 밀폐 봉지를 위해서, 와이어(9)는 더 수축하여 봉지부(5)가 오리피스(2)를 압접한다. 이 압접은, 와이어(9)의 부품 불균일에 의해 변화하므로, 이 부품 불균일을 포함한 와이어(9)의 수축을 미리 크게 설정한다. 밀폐 봉지시에는, 바이어스코일(8)은 압축 상태에 있고, 또한 코일용수철(7)이 수축을 시작한다.

이 모습을 이하에 설명한다. 와이어(9)의 수축력을 F로 하고, 용수철의 수축 길이를 x로 하고, 탄성계수를 k로 하며, 외부압력이 없는 상태의 길이를 L로 하면, 수축된 용수철의 길이 L는,

L=-x＋LO(LO는 수축전의 길이)

로 나타낸다. 바이어스코일(8)과 코일용수철(7)의 각 수축 후의 길이 L1 및 L2로 하고, 수축전의 길이를 La, Lb로 하고, 각각의 용수철의 탄성계수를 k1, k2로 하면,

F=-kx의 관계로부터,

L1=-x+La=-F/k1+La

L2=-x+Lb=-F/k2+Lb

가 된다. 이 L1, L2와 수축력 F의 관계를 도 2(c)에 나타낸다. 여기서, 바이어스코일(8)의 탄성계수 k1는, 코일용수철(7)의 탄성계수 k2보다 크게 하고 있다. 이로써, 바이어스코일(8)은, 코일용수철(7)보다 먼저 수축하고, 코일용수철(7)은, 봉지부(5)가 오리피스(2)에 접촉할 때까지의 수축력 Fr까지는 거의 수축하지 않고, 접촉후, 오리피스(2)에 수축력 F가 더 더해지면 수축을 시작한다.

이 코일용수철(7)의 수축은, 와이어(9)에 직접 응력이 걸리는 것을 완화하는 쿠션효과의 역할을 하여, 와이어(9)로의 과부하를 저감할 수가 있다. 이로써, 형상기억합금의 고온시의 기억형상이 변형하는 것을 방지할 수 있고, 경시열화가 없어져서, 형상기억의 재현성과 내구성, 및, 오리피스(2)의 개폐의 재현성이 좋아진다. 또한, 코일용수철(7)이나, 바이어스코일(8)을 탄성계수가 명확한 용수철체를 이용하여 구성함으로써, 밸브를 정도(精度) 좋고 용이하게 설계할 수가 있다.

특히, 오리피스(2)와 가동밸브체(3) 사이에 배치한 바이어스코일(8)과, 가동밸브체(3)에 배치한 응력 저감용의 코일용수철(7)을 직렬형상으로 배치하여, 바이어스코일(8)의 탄성계수 k1를 코일용수철(7)의 탄성계수 k2보다 크게 하여, 밸브를 닫았을 때에 가동밸브체(3)를 탄성변형시킬 수가 있으며, 상기 효과를 얻을 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제2실시형태에 관련된 소형밸브에 대하여, 도 3(a), (b), (c)를 참조하여 설명한다. 본 실시형태의 소형밸브(10)는, 가동밸브체(3a)의 일부 또는 전부에 수지재나 고무재 등 탄성체 재료를 사용하고 있다. 제1실시형태와 동일한 부재에는 동일한 번호를 붙이고(이하 동일), 이하에서는, 제1실시형태와 다른 점을 설명한다. 가동밸브체(3a)는, 가이드파이프(1)에 내접되는 가동부(4a)와, 오리피스(2)를 봉지하는 봉지부(5)로 이루어져서, 코일용수철(8)에 의해 바이어스힘이 부여되어 있다.

가동부(4a)는, 작은 직경의 주원통부(主圓筒部)(43)와 가이드파이프(1)에 내접하는 원통부(44)와, 주원통부(43)의 일단으로부터 오리피스(2)의 방향으로 신장하여, 봉지부(5)를 가지는 원주부(45)로 이루어진다.

가이드파이프(1)는, 상기 원통부(44)가 내접하는 공동(空洞)(1a)과, 오리피스(2)에 연결하는 작은 직경의 소공동(小空洞)(1b)을 가진다. 코일용수철(8)은, 가이드파이프(1)에 내접하고, 상기 주원통부(43)에 외접하고, 가이드파이프(1)의 주공동(1a)측의 단부와 가동부(4a)의 원통부(44) 사이에 배치되어 가동밸브체(3a) 전체를 오리피스(2)와 반대측으로 압압한다. 이로써, 통상적으로는, 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 봉지부(5)가 오리피스(2)를 닫지 않게 설정되어 있다. 또한, 가동밸브체(3a)는, 탄성체 재료로 형성되어 전체적으로 탄성을 나타내게 된다. 한편, 가동밸브체(3a)를 구동하기 위한 형상기억합금으로 이루어진 와이어(9)의 일단이 접속되는 고정전극(11)은, 가동밸브체(3a)의 벽면에 배치한 슬릿(slit)(도시 생략)을 통해 가이드파이프(1)에 고정된다(후술하는 도 4, 도 5에 있어서도 동일함).

상기 구성에 있어서, 형상기억합금으로 이루어진 와이어(9)를 통전가열하면, 와이어(9)가 수축하고, 이 수축에 의해 가동부(4a)는, 바이어스코일(8)을 압축하고, 가동부(4a)의 선단의 봉지부(5)가 오리피스(2)로 접촉하여, 오리피스(2)를 봉지한다. 이렇게 하여, 도 3(a) 상태로부터 도 3(b) 상태가 된다. 여기에서, 바이어스코일(8)의 탄성계수 k1는, 가동부(4a)의 탄성체의 탄성계수 k3보다 크게 설정되어 있고, 탄성체의 가동부(4a)는, 봉지부(5)가 오리피스(2)에 접촉할 때까지의 수축력으로는 거의 수축하지 않는다.

봉지부(5)가 오리피스(2)에 접촉한 후, 더 강하게 밀폐하기 위해서, 와이어(9)가 더 수축하여 봉지부(5)가 오리피스(2)를 압박하면, 탄성체인 가동부(4a)가 수축을 시작하고, 도 3(c)에 나타내는 바와 같이, 가동부(4a)는 지름방향으로 팽창하도록 변형하여(43a), 오리피스(2)를 봉지한다. 이 변형에 의하여, 와이어(9)의 수축에 의한 오리피스(2)로부터의 반작용으로서 와이어(9) 자신이 받는 응력(과부하)이 저감된다.

와이어(9)로의 통전을 멈추면, 와이어(9)의 온도가 저하하여, 원래의 온도로 돌아오면 와이어(9)가 신장하고, 상기와 반대의 작용에 의하여, 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 가동부(4a)가 원래의 위치로 돌아가서, 봉지부(5)가 오리피스(2)로부터 멀어져 오리피스(2)가 개방된다.

이와 같이, 가동밸브체(3a)가, 탄성체 재료로 형성됨으로써, 과부하에 대해서 수축하여, 와이어(9)에 응력이 걸리는 것을 완화하는 쿠션효과의 역할을 완수한다. 즉, 가동밸브체(3a)는, 그 자체가 전술한 과부하 저감탄성체의 기능을 겸하게 된다. 이로써, 상기 실시형태에 의해 얻어지는 효과에 더하여, 소형밸브의 부품 수를 저감할 수가 있다. 한편, 가동밸브체(3a)의 전체를 탄성체 재료로 형성하는 것뿐만 아니라, 일부를 탄성체 재료로 형성한 것이어도 좋다.

다음으로, 본 발명의 제3실시형태에 관련된 소형밸브에 대하여, 도 4(a), (b), (c)를 참조하여 설명한다. 본 실시형태의 소형밸브(10)는, 기본적으로는 상기 실시형태와 동등하고, 가동밸브체(3b)의 봉지부(5)를 탄성체 재료에 의해 형성한 점이 상위하다.

가동밸브체(3b)는, 금속 또는 수지부재로 이루어진 가동부(4b)와, 그 선단에 오리피스(2)를 봉지하는 봉지부(5)를 갖고, 봉지부(5)는, 수지 또는 고무탄성체로 형성된다. 가동밸브체(3b)는, 탄성체로 형성된 봉지부(5)를 갖춘 것에 의하여, 전체적으로 탄성체가 된다. 여기에, 가동밸브체(3b) 전체의 탄성계수를 k3으로 한다.

상기 구성에서, 형상기억합금으로 이루어진 와이어(9)를 통전가열하면, 와이어(9)가 수축하고, 이 수축에 의해 가동밸브체(3b)가 이동하여, 봉지부(5)가 오리피스(2)에 접촉할 때까지는, 바이어스코일(8)이 수축하고, 와이어(9)가 그 이상 수축하면, 봉지부(5)의 탄성체가 압축 변형된다. 이때, 밸브는, 도 4(a)로부터 도 4(b)를 거쳐 도 4(c)에 나타낸 바와 같이 변화한다. 와이어(9)로의 통전을 멈춤으로써 오리피스(2)의 개방동작은 상기한 바와 같다.

상기 봉지부(5)의 변형에 의하여, 와이어(9)의 과잉한 수축력은 흡수된다. 즉, 와이어(9)의 수축에 동반하는 봉지부(5)의 오리피스(2)로의 압접은, 오리피스(2)로부터 와이어(9)에 반작용을 일으켜 와이어(9) 자신이 응력을 받지만, 이 응력은 봉지부(5)의 변형에 의해 저감한다.

이와 같이, 가동밸브체(3b)의 봉지부(5)가, 탄성체 재료로 형성되어 있음으로써, 과부하에 대해서 수축함으로써, 와이어(9)에 과부하가 걸리는 것을 완화하는 쿠션효과의 역할을 하여, 와이어(9)로의 응력을 저감할 수가 있다. 이렇게 하여, 본 실시형태에 있어서도, 가동밸브체(3b) 자체가 응력 저감용탄성체를 갖춘 것으로 되어, 상기 실시형태와 같은 효과를 얻을 수 있는 것과 아울러, 부품 수를 저감할 수가 있다.

다음으로, 본 발명의 제4실시형태에 관련된 소형밸브에 대하여, 도 5(a), (b), (c)를 참조하여 설명한다. 이러한 도면은, 각각 다른 실시형태를 나타낸다. 본 실시형태의 소형밸브(10)의 각각은, 기본적으로는 상기 실시형태와 동등하고, 가동밸브체(3c, 3d, 3e)(가동구조체)가 용수철체를 구비한 것이다.

도 5(a)실시형태에 있어서는, 가동밸브체(3c)(가동구조체)는, 그 선단에 원주부(45)를 가지는 통 형상의 가동부(4c)와, 원주부(45)의 선단에 배치되고 오리피스(2)를 봉지하는 봉지부(5)와, 가동전극(12)을 지지하는 전극지지판(13)과, 전극지지판(13)과 가동부(4c)의 단부에 배치된 응력 저감용의 코일용수철(7a)(용수철체)를 갖춘다. 이 코일용수철(7a)을 가짐으로써, 가동밸브체(3c)는, 탄성 특성을 가지게 된다.

상기 구성에 있어서, 형상기억합금으로 이루어진 와이어(9)를 통전가열시키면, 와이어(9)가 수축한다. 이때, 와이어(9)의 일단이 접속되는 고정전극(11)은 이동하지 않고, 와이어(9)의 타단이 접속되어 있는 가동전극(12)이 가동부(4c)와 함께 이동한다. 이 이동에 의하여, 가동부(4c)는, 바이어스코일(8)을 압박하여, 봉지부(5)가 오리피스(2)를 압접 봉지하여, 오리피스(2)를 닫는다. 여기에, 바이어스코일(8)의 탄성계수 k1는, 코일용수철(7a)의 탄성계수 k2보다 크게 설정해 둔다. 이로써, 바이어스코일(8)은, 코일용수철(7a)보다 먼저 수축하고, 코일용수철(7a)은, 봉지부(5)가 오리피스(2)에 접촉할 때까지 거의 수축하지 않는다.

오리피스(2)가 봉지부(5)에 의해 접촉되어 봉지된 후, 더 강하게 밀폐하기 위해서, 와이어(9)가 더 수축하여 봉지부(5)가 오리피스(2)를 압접하여, 바이어스 코일(8)을 수축할 수 없는 상태로 되면, 코일용수철(7a)이 수축을 시작한다. 한편, 와이어(9)로의 통전을 멈춤으로써 오리피스(2)의 개방동작은 상기와 같다.

이와 같이, 가동밸브체(3c)에 코일용수철(7a)을 배치함으로써, 가동밸브체(3c)는, 가압에 의해 전체 길이가 변동하는 탄성체로 되고, 과부하시에 코일용수철(7a)이 수축함으로써, 와이어(9)에 과부하가 걸리는 것을 완화하는 쿠션효과의 역할을 하여, 과부하 저감용탄성체로서 기능한다. 이렇게 하여, 상기와 동등한효과를 얻을 수 있다.

도 5(b)의 실시형태에 있어서는, 가동밸브체(3d)(가동구조체)가 가동체(4d)의 중앙 측벽에 코일용수철(7b)(용수철체)를 갖추고 있다. 즉, 가동밸브체(3d)는, 그 중앙측벽에 코일용수철(7b)이 조립된 가동부(4d)를 구비한다. 코일용수철(7b)의 탄성계수 k2는, 바이어스코일(8)의 탄성계수 k1보다 작게 설정되어 있으며, 바이어스코일(8)이 먼저 수축하고, 코일용수철(7b)은, 봉지부(5)가 오리피스(2)에 접촉할 때까지 거의 수축하지 않는다.

본 실시형태에 있어서, 가동밸브체(3d)는, 가동부(4d)가 탄성을 가지기 때문에, 가압에 의해 전체 길이가 변동하는 탄성체로서 동작한다. 이 때문에, 가동밸브체(3d)는, 와이어(9)에 과부하가 걸리는 것을 완화하는 쿠션효과의 역할을 하여, 와이어(9)로의 과부하를 저감할 수가 있다. 또한, 코일용수철(7b)이 가동부(4d)내에 일체화되어 내장되기 때문에, 소형이며 컴팩트(compact)한 가동밸브체(3d)를 형성할 수 있어 밸브 전체의 소형화가 가능해진다.

도 5(c)의 실시형태에서는, 가동밸브체(3e)(가동구조체)가, 그 가동부(4c)의 원주부(45)와 봉지부(5) 사이에 코일용수철(용수철체)(7a)을 갖추고 있다. 즉, 가동밸브체(3e)의 가동부(4c)는, 그 선단에 원주부(45)를 가지는 통 형상의 가동부(4c)와, 원주부(45)의 선단에 접합되어 오리피스(2)를 봉지하는 봉지부(5)와, 봉지부(5)와 원주부(45)의 사이에 배치된 응력 저감용의 코일용수철(7a)을 갖춘다. 이와 같이, 코일용수철(7a)을 가동부(4c)의 봉지부(5)측에 일체화함으로써, 가동밸브체(3e)를 컴팩트하게 형성할 수 있다. 또한, 밸브를 닫았을 때의 오리피스(2)로부터의 과부하를 가동부(4c)보다 먼저, 봉지부(5)를 통하여 코일용수철(7a)로 직접 받을 수 있다. 따라서, 가동부(4c)가 수지제 등이며 과부하에 대해서 압력 전달 응답이 늦은 경우에서도, 코일용수철(7a)에 의해 신속하게 응력 저감작용을 얻을 수 있다. 이렇게 하여, 가동밸브체(3e)는, 와이어(9)에 직접 과부하가 걸리는 것을 완화하는 쿠션효과의 역할을 완수함과 아울러, 와이어(9)로의 응력 저감의 응답을 빨리 할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제5실시형태에 관련된 소형밸브에 대하여, 도 6(a), (b)를 참조하여 설명한다. 본 실시형태에서는, 가동밸브체(3f)를 구성하는 코일용수철(7)과 바이어스코일(8)이 가이드파이프(1)(고정구조체)에 외접하여 배치되어 있다.

가이드파이프(1)는, 주공동(1a)과, 주공동(1a)으로부터 오리피스(2)측으로 신연(伸延)하여 오리피스(2)를 포함한 소공동(1b)과, 가이드파이프(1)에 외접하는 바이어스코일(8)(제1탄성체)의 스토퍼(1c)를 갖추고 있다. 가동밸브체(3f)는, 가이드파이프(1)의 소공동(1b)에 내접하는 제1가동부(4e)와, 가이드파이프(1)에 외접하 는 제2가동부(6a)와, 제1가동부(4e)의 오리피스(2)측의 선단에 배치된 오리피스(2)를 봉지하는 봉지부(5)(봉지체)와, 가이드파이프(1)에 외접하여 제1가동부(4e)와 제2가동부(6a)의 사이에 배치된 코일용수철(7)(제2탄성체)을 갖추고 있다.

제1가동부(4e)는, 금속 또는 수지재료로 구성되어, 가이드파이프(1)의 소공동(1b)에 내접하는 주원통부(43)와, 주원통부(43)로부터 오리피스(2)측으로 뻗는 원주부(45)와, 주원통부(43)의 후단측으로부터 가이드파이프(1)의 외부로 부분적으로 나오는 돌출부(46)를 갖추고 있다. 이 돌출부(46)와 가이드파이프(1)의 스토퍼(1c)의 사이에, 가이드파이프(1)에 외접하는 바이어스코일(8)이 배치되어 있다.

제2가동부(6a)는, 금속 또는 수지재료로 구성되어, 가이드파이프(1)에 외접하여 가이드파이프(1)의 단말을 봉지하고, 그 후단면에는, 와이어(9)로의 통전용의 가동전극(12)이 배치되어 있다. 제2가동부(6a)의 전단면과 돌출부(46)와의 사이에는, 가이드파이프(1)에 외접하여, 가열시의 와이어(9)의 형상기억합금으로의 응력을 저감하는 코일용수철(7)이 배치되어 있다. 또한, 코일용수철(7)의 탄성계수 k2는, 바이어스코일(8)의 탄성계수 k1보다 작게 설정되어 있다.

상기 구성에서, 형상기억합금으로 이루어진 와이어(9)를 통전가열시키면, 와이어(9)가 수축하여, 제2가동부(6a)가 오리피스(2)측으로 끌려가서, 제2가동부(6a)에 접하는 코일용수철(7)을 압압한다. 이 압압은, 탄성계수 k2의 작은 코일용수철(7)을 수축하지 않고, 코일용수철(7)을 통하여 제1가동부(4e)로 전달되어, 제1가동부(4e)의 압압에 의해 탄성계수 k1가 큰 바이어스코일(8)을 수축한다. 그 결과, 도 6(a) 상태로부터 도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 제1가동부(4e)의 선단의 봉지 부(5)가 오리피스(2)를 봉지한 상태로 멈춘다.

오리피스(2)가 봉지부(5)에 의해 접촉되어 밸브가 닫힌 후, 더 강하게 밀폐하기 위해서, 와이어(9)의 수축이 진행되어, 봉지부(5)가 오리피스(2)를 더 압박하면, 오리피스(2)로부터의 반발력이 와이어(9)에 과부하로서 걸리지만, 이때, 코일용수철(7)이 수축을 시작하여, 이로써, 와이어(9)로의 과부하가 저감된다. 또한 와이어(9)로의 통전을 멈춤으로 인한 오리피스(2)의 개방동작은 상기와 같다.

이와 같이, 코일용수철(7) 및 바이어스코일(8)을 가이드파이프(1)에 외접시켜 배치함으로써, 이들 용수철부분이 가동밸브체(3f)의 전체 길이 내에 들어가 배치되므로, 소형밸브(10) 전체를 소형화할 수 있다. 또한, 와이어(9)를 용수철부분안을 통하지 않고 구성할 수 있으므로, 밸브(10)의 제조가 용이하게 된다. 또한, 가동밸브체(3f)는, 전체적으로 탄성을 가지므로, 와이어(9)에 과부하가 걸리는 것을 완화하는 쿠션효과의 역할을 하여, 형상기억합금으로의 과부하를 저감할 수가 있다.

다음에, 본 발명의 제6실시형태에 관련된 소형밸브에 대하여, 도 7(a), (b)를 참조하여 설명한다. 본 실시형태에서는, 가동전극(12)(제2전극)의 일단이 가이드파이프(1)에 접속됨과 아울러, 와이어(9)의 수축으로 가동전극(12)이 휨에 따라, 가동밸브체(3g)를 이동시키는 것이다.

가이드파이프(1)는, 가동밸브체(3g)가 내접하는 주공동(主空洞)(1a)과, 이 주공동(1a)으로부터 오리피스(2)측으로 뻗는 소공동(小空洞)(1b)을 가진다. 가동밸브체(3g)는, 가이드파이프(1)에 내접하는 제1가동부(4f)와, 가이드파이프(1)에 내 접하여 가동전극(12)에 접하여 압압되는 제2가동부(6b)와, 제1가동부(4f)의 선단(先端)에 있어 오리피스(2)를 봉지하는 봉지부(봉지체)(5)와, 가동밸브체(3g)에 탄성을 갖게 하는 코일용수철(7)을 갖춘다. 가이드파이프(1)내에 가동밸브체(3g)로 외접하여 바이어스코일(8)이 배치되어 있다. 고정전극(11)과 가동전극(12)에는, 통전용의 리드 선(15b)과 리드 선(15a)이 각각 접속된다.

제1가동부(4f)는, 금속 또는 수지재료로 구성되고, 가이드파이프(1)의 소공동(1b)에 내접하는 주원주부(主圓柱部)(48)와, 주원주부(48)로부터 전단 측으로 뻗는 원주부(45)와, 주원주부(48)의 단부에서 가이드파이프(1)에 내접하는 제2원주부(47)를 갖추고 있다.

제2가동부(6b)는, 금속 또는 수지재료로 구성되고, 가이드파이프(1)에 내접하여 가동전극(12)에 접하는 돌기부(突起部)(61)를 가지고 있다. 가동전극(12)은, 가이드파이프(1)에 고정되는 고정단(固定端)(14a)과, 일단이 고정전극(11)에 접속된 와이어(9)의 타단에 접속되는 가동단(14b)을 가지고, 가동단(14b)은, 와이어(9)의 수축에 의해 이동한다. 고정단(14a)과 가동단(14b)은, 제2가동부(6b)가 삽입된 가이드파이프(1)의 후단(後端) 외면의 상하에 위치된다. 고정단(14a)과 가동단(14b) 사이의 가동전극(12)은, 와이어(9)로 당겨져서 휘고, 돌기부(61)를 누르도록 활형상으로 배치된다. 코일용수철(7)(제2탄성체)은, 제1가동부(4f)와 제2가동부(6b)의 사이에 배치되어 가열시의 와이어(9)의 형상기억합금으로의 응력을 저감하는 것이다. 코일용수철(7)의 탄성계수 k2는, 바이어스코일(8)의 탄성계수 k1보다 작게 설정되어 있다.

상기 구성에서, 리드 선(15a)과 리드 선(15b)에 의하여, 고정전극(11)과 가동전극(12)을 통하여 와이어(9)에 통전하게 하면, 가열에 동반하는 와이어(9)의 수축에 의하여, 가동전극(12)은, 고정전극(11)측으로 당겨져서, 가동전극(12)의 중간부 부근에서 제2가동부(6b)의 돌기부(61)를 압압한다. 이 압압에 의하여, 제2가동부(6b)가 오리피스측으로 이동되어, 제2가동부(6b)와 직렬적으로 압접 접촉되어 있는 코일용수철(7), 제1가동부(4f)가 이동하여, 도 7(a) 상태로부터 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 봉지부(5)에 의해 오리피스(2)를 봉지한다. 바이어스코일(8)은, 봉지부(5)가 오리피스(2)에 접촉할 때까지 수축된다.

봉지부(5)가 오리피스(2)에 접촉하여 밸브가 닫힌 후, 더 강하게 밀폐하기 위해서, 와이어(9)의 수축이 진행되어, 봉지부(5)가 오리피스(2)를 더 압박하면, 오리피스(2)로부터의 반발력이 와이어(9)에 과부하로서 걸린다. 이때, 코일용수철(7)이 수축을 시작하여, 이로써, 와이어(9)로의 과부하가 저감된다.

이와 같이, 가동밸브체(3g)는, 제1가동부(4f)와 제2가동부(6b)의 사이에 코일용수철(7)을 배치함으로써, 전체적으로 탄성을 가지게 되고, 과부하를 저감할 수 있다. 또한, 가동전극(12)이 고정단(14a)을 가지므로, 통전용의 리드 선(15a)과 가동전극(12)의 접합부분의 강도를 높일 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제7실시형태에 관련된 소형밸브에 대하여, 도 8(a), (b)를 참조하여 설명한다. 본 실시형태에서는, 가이드파이프(1)(고정구조물)의 일단측의 상하에 각각 고정된 제1고정전극(11a)(제1전극)로 제2고정전극(12a)(제2전극)을 갖고, 이들 전극(11a,12a) 간에 형상기억합금으로 이루어진 와이어(9)를 접 속하여, 와이어(9)의 중앙부에서 가동밸브체(3h)를 압압하여, 와이어(9)의 신축방향이 가동밸브체(3h)의 이동방향과 직교하도록 하고 있다.

가이드파이프(1)는, 오리피스(2)와 반대측인 단면이 개방되어 그 단면에 플랜지부(1d)를 가지고, 플랜지부(1d)의 상하에 제1고정전극(11a) 및 제2고정전극(12a)가 수지 접착제 또는 용접 등으로 고정된다. 바이어스코일(8)은, 가이드파이프(1)내에 가동밸브체(3h)와 외접하여 배치되어 있다. 가동밸브체(3h)는, 가이드파이프(1)에 내접하는 제1가동부(49)와, 가이드파이프(1)에 내접하여, 그 후단이 와이어(9)에 접하는 제2가동부(6c)와, 제1가동부(4g)의 선단에 배치되어 오리피스(2)를 봉지하는 봉지부(봉지체)(5)와, 제1가동부(49)와 제2가동부(6c)의 사이에 배치되어 가동밸브체(3h)에 탄성을 갖게 하는 코일용수철(7)을 갖추고 있다.

제1가동부(49)는, 금속 또는 수지재료로 구성되어, 가이드파이프(1)에 내접하는 제1원주부(41)와, 제1원주부(41)로부터 전방으로 뻗는 제2원주부(42)를 가진다. 제2원주부(42)는, 그 선단에 오리피스(2)를 봉지하는 봉지부(5)를 가진다. 제2원주부(42)에는 바이어스코일(8)이 외접하여 배치되어 와이어(9)가 통전상태가 아닐 때, 봉지부(5)가 오리피스(2)를, 닫지 않게, 제1가동부(4g)를 압압하고 있다. 코일용수철(7)의 탄성계수 k2는, 바이어스코일(8)의 탄성계수 k1보다 작게 설정되어 있다.

제2가동부(6c)는, 가이드파이프(1)에 내접할 수 있는 제1원주부(62)와, 제1원주부(62)로부터 전방으로 뻗는 제2원주부(63)를 가지고, 제1원주부(62)의 중앙부에는, 와이어(9)의 중앙부분에서 접촉하여 압압되는 원주상의 접촉부(64)가 배치되 어 있다. 이 접촉부(64)는, 회전이 자유롭고, 와이어(9)의 신축에 의해 가이드파이프(1)의 축방향으로 압압되어 이동된다.

이 결과, 제2가동부(6c)는, 와이어(9)의 신축방향(伸縮方向)에 대해 수직으로 압압되어, 가이드파이프(1)내를 따라 이동된다.

상기의 구성에서, 와이어(9)가 통전가열되어 수축하면, 제2가동부(6c)의 접촉부(64)가 오리피스(2) 방향으로 압압되어, 가동밸브체(3h) 전체가 오리피스(2) 방향으로 이동되고, 도 8(a) 상태로부터 도 8(b)에 나타낸 바와 같이, 봉지부(5)가 오리피스(2)와 접촉하여 이동이 멈춘다. 또한, 와이어(9)가 수축하여, 봉지부(5)로 오리피스(2)를 압접하면, 탄성계수가 큰 바이어스코일(8)이 먼저 수축된 후, 오리피스(2)로부터의 반발력이 가동밸브체(3h)에 걸린다. 이로써, 와이어(9)에 부하가 걸리지만, 가동밸브체(3h)는, 코일용수철(7)을 포함해 탄성 특성을 가지므로, 와이어(9)로의 과부하를 저감할 수 있다.

이와 같이, 와이어(9)의 수축 방향의 힘을, 이것에 대해 수직인 가동밸브체(3h)의 이동방향으로 변환함으로써, 와이어(9)의 약간의 수축으로 가동밸브체(3h)를 크게 변동시키는 스트로크(stroke)를 얻을 수 있다. 이 때문에, 가동밸브체(3h)의 필요 스트로크에 대하여, 와이어(9)의 길이를 짧게 할 수 있다. 또한, 와이어(9)의 양단이 접속되는 전극을 고정하고 있으므로, 이들 전극에 접속되는 통전용의 리드 선(15a, 15b)의 접속의 신뢰성을 향상할 수가 있다.

다음으로, 제8실시형태에 관련된 소형밸브에 대하여, 도 9를 참조하여 설명한다. 본 실시형태는, 기본적으로는 상기 제7실시형태와 동등하고, 가동밸브체(3h) 의 단부에 있어서의 제2가동부(6c)와 와이어(9)에 접촉하는 접촉부(64)가, 열전도율이 낮은 수지(66)를 피복한 금속체(65)(금속)로 구성되어 있는 점이 다르다. 수지(66)는, 내열성과 내마모성이 양호하여, 윤활성이 풍부한 것이 바람직하며, PTFE 수지를 들 수 있다.

가동밸브체(3h)에 있어서의 제2가동부(6c)의 제1원주부(62)에는, 접촉부(64)의 반경과 대략 동일한 직경의 반원형 단면을 가지는 홈(62a)이 와이어(9)로 대략직교하는 방향으로 배치되어 있다. 접촉부(64)는, 그 원주 측면의 약 반이 홈(62a)내에 내접되어 있다. 접촉부(64)는 제2가동부(6c)와 와이어(9) 양쪽에 접촉한 상태에 있기 때문에, 와이어(9)로의 통전에 의해 발생한 열은, 와이어(9)로부터 접촉부(64)와 제2가동부(6c)를 거쳐 코일용수철(7)을 통하여 가이드파이프(1)에 열전도 되어 열방산되기 쉽다. 이 와이어(9)의 열방산은, 통전에 대한 형상기억합금의 수축 효율을 저하시키기 때문에 바람직하지 않다.

그래서, 본 실시형태에서는, 접촉부(64)를 구성하는 금속체(65)의 표면을 수지(66)로 피복함으로써, 수지 피복에 의한 단열 효과를 얻을 수 있도록 했다. 이로써, 와이어(9)로부터 접촉부(64)로의 열전도를 저감할 수 있어서, 통전에 의한 와이어(9) 발열의 열방산을 억제할 수가 있다. 이 때문에, 통전에 대한 와이어(9)의 수축 효율이 좋아져서, 가동밸브체(3h)의 가동응답속도를 높일 수 있어서, 밸브개폐의 통전응답을 좋게 할 수가 있다. 또한, 접촉부(64)는, 와이어(9)의 수축에 의한 강한 압압을 받지만, 금속체(65)로 구성함으로써, 접촉부(64)를 견고하게 할 수 있고, 와이어(9)로부터의 압압을 직접적으로 가동밸브체(3h)에 전달할 수가 있어 압압의 전달효율이 좋아진다. 또한, 접촉부(64) 전체를 수지로 형성할 수도 있지만, 내열성과 내마모성이 양호하여, 윤활성이 풍부한 수지재는 고가이기 때문에, 본 실시형태와 같이 접촉부(64)를 금속으로 형성함으로써, 접촉부(64)를 염가로 제작할 수 있다.

다음으로, 제9실시형태에 관련된 소형밸브에 대하여, 도 10을 참조하여 설명한다. 본 실시형태는, 기본적으로는 상기 실시형태와 동등하며, 제1전극(11a) 및 제2전극(12a)의 표면에 수지(11c, 12c)를 피복한 점에서 다르다.

제1고정전극(11a)과 제2고정전극(12a)은, 사각형의 직방체로 이루어진 금속체(11b, 12b)와, 그들 금속체(11b, 12b)의 표면의 적어도 플랜지부(1d)와의 접촉면을 포함한 표면을 피복하는 수지(11c, 12c)로 이루어진다. 이와 같이 수지 피복된 제1고정전극(11a) 및 제2고정전극(12a)은, 수지 접착제 등에 의해 플랜지부(1d)에 고정된다.

이 구성에서, 와이어(9)의 통전에 의해 발열된 열은, 와이어(9)로부터 각 고정전극(11a, 12a)을 거쳐 가이드파이프(1)에 열전도되어 열방산되려고 한다. 그런데, 본 실시형태에서는, 제1고정전극(11a)과 제2고정전극(12a)의 표면을 수지로 피복함으로 인한 수지의 단열 효과에 의하여, 열전도를 저감할 수가 있어, 와이어(9)의 열이 열방산하는 것을 억제할 수 있다. 이로써, 통전에 대한 와이어(9)의 수축 효율을 향상할 수 있어 가동밸브체(3h)의 가동응답속도를 높일 수 있다.

상술한 제8실시형태의 변형예에 대하여, 도 11을 참조하여 설명한다. 본 변형예는, 제1고정전극(11a) 및 제2고정전극(12a)과, 이들 각 고정전극(11a, 12a)에 의해 지지되는 와이어(9)를, 플랜지부(1d)상에 배치한 커버(16)에 의해 덮은 것이다.

이 커버(16)는, 열전도성이 낮은 수지재로 된 케이스로 이루어져서, 제1고정전극(11a), 제2고정전극(12a) 및 와이어(9)를 덮어 이들을 플랜지부(1d)상에서 대략 밀폐하는 형태로 플랜지부(1d)에 수지 접착재 등으로 장착되어 있다. 이로써, 제1고정전극(11a)과 제2고정전극(12a) 및 와이어(9)는, 외부공기와 차단된다. 이 차단에 의하여, 통전에 의해 발열한 와이어(9)와 이 와이어(9)로부터의 열전도로 가열된 제1고정전극(11a) 및 제2고정전극(12a)의 열방산이 억제된다. 따라서, 통전에 대한 와이어(9)의 수축 효율이 좋아져, 가동밸브체(3h)의 가동응답속도를 더 높일 수 있다.

상기한 제8실시형태의 또 다른 변형예에 대하여, 도 12(a), (b)를 참조하여 설명한다. 본 변형예는, 가이드파이프(1)의 플랜지부(1d)상에 배치된 제1고정전극(11a) 및 제2고정전극(12a)에서, 그들 고정전극(11a, 12a)에 접속된 와이어(9)를 꺼내는 각 와이어의 인출구(11d, 12d)의 개구 주변을 버(burr)를 제거하여 버(burr)제거공(11e, 12e)으로 했다. 버제거공(11e, 12e)은, 개구 주변의 표면으로부터 전극 내부에 대략 역삼각형으로 새겨서 형성했다. 고정전극(11a, 12a)는, 직사각형의 금속체(11b, 12b)로 이루어지고, 와이어(9)의 양단은, 금속체(11b, 12b)내에 용접 등으로 고정된다. 또한, 금속체(11b, 12b)는, 그 인출구(11d, 12d)를, 와이어(9)를 꺼낼 방향에 맞추도록 플랜지부(1d)의 면과 경사로 배치된다. 또한 각 고정전극(11a, 12a)는, 용접 또는 수지 접착제 등에 의해 플랜지부(1d)상에 상하 대칭형상으로 고정된다.

이 변형예에 있어서는, 인출구(11d, 12d)에 버제거공(11e, 12e)을 형성함으로써, 인출구(11d, 12d)에 있어서의 금속체(11b, 12b)와 수축에 의해 위치 변동하는 와이어(9)와의 접촉을 줄일 수가 있다. 그 결과, 와이어(9)의 접촉마찰을 경감할 수가 있어서, 와이어(9)의 단선(斷線)을 방지할 수가 있다. 또한, 와이어(9)의 인장방향과, 금속체(11b, 12b)의 인출구(11d, 12d)의 방향이 대략 같은 방향이 되므로, 와이어(9)를 금속체(11b, 12b)에 접촉하기 어렵게 할 수 있다.

상술한 각종 실시형태 및 그러한 변형예에 관한 소형밸브(10)에 의하면, 가동밸브체(3)에 응력 저감용의 코일용수철(7)을 배치하고, 코일용수철(7)의 탄성계수 k2를 바이어스코일(8)의 탄성계수 k1보다 작게 함으로써, 와이어(9)의 수축에 의한 오리피스(2)의 밸브를 닫았을 때에, 오리피스(2)로부터의 반발력에 의해 와이어(9)가 받는 응력을 흡수할 수가 있다. 이러한 가동밸브체(3)의 쿠션효과에 의하여, 통전가열시의 밸브를 닫음에 있어서의 형상기억합금으로의 과부하를 저감할 수가 있다. 따라서, 형상기억합금으로의 과부하에 의한 기억형상의 변형및 형상기억의 재현성의 경시열화를 방지할 수가 있으며, 또한, 형상기억합금의 내구성을 향상할 수가 있다.

또한, 본 발명의 제10실시형태에 관련된 소형밸브에 대하여, 도 13, 도 14(a), (b)를 참조하여 설명한다. 본 실시형태의 소형밸브(10)에 대해서는, 오리피스(2)(오리피스재)는, 가이드파이프(1)(고정구조물)와 분리하여 가이드파이프(1)내에 가동이 가능하게 배치되어 있다. 또한, 형상기억합금으로 이루어진 와이어(9)에 대한 바이어스용의 바이어스코일(8)(제1탄성체)은, 가이드파이프(1)에 내접하여, 가동밸브체(3)(가동구조체)와 오리피스(2)와의 사이에 배치되어 있다. 또한, 가열시의 형상기억합금으로의 응력을 저감하는 코일용수철(7)(제2탄성체)은, 오리피스(2)와 가이드파이프(1)의 단부(1a)(오리피스 봉지측과는 반대측 단부)와의 사이에 배치되어 있다. 와이어(9)는, 고정전극(11)과 가동전극(12)의 사이에 지지되어 있다.

가동밸브체(3)는, 가이드파이프(1)에 내접하는 주원통부로부터 오리피스(2)측으로 뻗는 원주부(3a)를 가지고, 원주부(3a)의 선단에는, 오리피스(2)를 봉지하는 수지 또는 고무제의 봉지부(5)(봉지체)가 배치되어 있다. 형상기억합금은, 일정 온도 이상이 되면 수축하는 통전가열형을 이용하고 있으므로, 직류전압을 인가하여 통전되면, 자기 발열하여 온도가 상승하여, 일정 온도 이상이 되면 미리 기억된 수축형상으로 회복한다. 또한, 코일용수철(7)의 탄성계수 k2는, 후술하는 바와 같이, 바이어스코일(8)의 탄성계수 k1보다 작게 설정되어 있으며, 바이어스코일(8)에 의하여, 상온시에는, 오리피스(2)와 봉지부(5)의 사이에 간격이 벌어져서, 오리피스(2)는 밸브가 열려 있다(normally open).

상기 구성에서, 와이어(9)에 통전되면, 와이어(9)가 가열되어, 일정 온도 이상이 되면 와이어(9)가 수축하여 기억형상으로 변형한다. 이때, 와이어(9)의 일단은, 가이드파이프(1)에 고정된 고정전극(11)에 접속되어 이동하지 않기 때문에, 가동밸브체(3)에 배치된 가동전극(12)에 접속되는 와이어(9)의 타단은, 당겨져서 가동밸브체(3)와 함께 이동한다. 따라서, 와이어(9)의 수축에 의하여, 가동밸브체(3) 가 오리피스(2)측으로 이동하rh, 이러한 이동에 의해 바이어스코일(8)이 압박받아 축소하여, 바이어스코일(8)을 오리피스(2)측으로 압착한다. 가동밸브체(3)의 선단의 봉지부(5)가, 오리피스(2)에 접촉하여, 오리피스(2)를 봉지한 상태로 멈춘다. 이로써, 도 14(a) 상태로부터 도 14(b)에 나타내는 바와 같이, 오리피스(2)가 폐쇄된다. 이때, 코일용수철(7)의 탄성계수 k2는, 바이어스코일(8)의 탄성계수 k1보다 작게 설정되어 있으므로, 바이어스코일(8)이 압축되어 오리피스(2)가 봉지부(5)로 봉지될 때까지는, 코일용수철(7)은 거의 축소되지 않는다. 와이어(9)로의 통전을 멈춤에 의한 오리피스(2)의 개방동작은 상기와 같다.

오리피스(2)가 봉지부(5)에 의해 접촉되어 봉지된 후, 더 강하게 밀폐하기 위해서, 와이어(9)가 더 수축하여 봉지부(5)가 오리피스(2)를 압접하면, 바이어스코일(8)은, 가이드파이프(1)의 오리피스(2)와 가동밸브체(3)의 사이에 눌려서, 그 이상 수축할 수 없는 상태가 된다. 이 시점으로부터, 바이어스코일(8)에 대신하여, 코일용수철(7)이 수축을 시작한다.

이 코일용수철(7)의 수축은, 와이어(9)에 직접 과부하가 걸리는 것을 완화하는 쿠션효과의 역할을 하여, 와이어(9)로의 과잉한 부하를 저감할 수가 있다. 이 때문에, 형상기억합금으로의 과부하를 피할 수가 있으므로, 와이어(9)의 고온시로 설정된 기억형상이 변형하는 것을 방지할 수 있고, 형상기억합금은, 항상 원래 기억된 형상으로 복귀할 수가 있다. 또한, 과부하의 반복에 의한 기억형상의 경시변화를 없애서, 내구성을 높이고, 와이어(9)의 통전에 의한 오리피스(2)의 개폐를 정도 좋게 실시할 수가 있다.

이와 같이, 본 실시형태에 의하면, 가이드파이프(1) 안에서 독립적으로 이동가능한 오리피스(2)와, 오리피스(2)와 가동밸브체(3)의 사이에 배치한 바이어스코일(8)과, 가이드파이프(1)의 단부(1a)와 오리피스(2)의 사이에 배치한 코일용수철(7)을 직렬형상으로 배치하여, 바이어스코일(8)의 탄성계수 k1를 코일용수철(7)의 탄성계수 k2보다 크게 하여, 오리피스(2)의 폐쇄시의 와이어(9)로의 과부하에 대하여, 코일용수철(7)을 탄성변형시킬 수가 있다. 이로써, 도통시(道通時)의 와이어(9)의 형상기억합금으로의 수축 응력의 과부하를 저감할 수가 있어 형상기억합금의 기억형상의 재현성의 열화를 막아 내구성을 향상하여, 소형밸브(10)의 신뢰성을 높일 수 있다. 또한, 오리피스(2)를 가이드파이프(1)으로 일체화하지 않고 독립적으로 배치함으로써, 가이드파이프(1)내의 부품 배치의 자유도가 증가함과 아울러, 미세한 가공을 필요로 하는 오리피스(2)의 가공이 용이해져서, 정도(精度)도 향상한다. 또한, 와이어(9)를 굵은 용수철형상이 아닌 가는 직선 형상의 것으로 형성할 수 있으므로, 스페이스를 차지하지 않고 소형화할 수 있음과 아울러, 형상기억합금의 방열의 응답성을 빠르게 할 수가 있다.

다음으로, 본 발명의 제11실시형태에 관련된 소형밸브에 대하여, 도 15(a), (b), (c)를 참조하여 설명한다. 본 실시형태의 소형밸브(10)에서는, 제1반고정전극(半固定電極)(11f)(제1전극)이, 판용수철구조를 가지고 과부하 저감탄성체(11h)(제2탄성체)(용수철부라고 약칭한다)를 일체화하고, 제2반고정전극(12f)(제2전극)이, 판용수철구조를 가지고 바이어스 탄성체(12h)(제1탄성체)(용수철부라고 생략한다)를 일체화하고 있다. 여기에, 제1반고정전극(11f)은, 가이드파이프(1)에 일단이 고정되어 제2반고정전극(12f)은, 가이드파이프(1)에 일단이 고정되어 타단이 가동밸브체(3)와 접촉하여 연동하는 것으로 되어 있다.

제1반고정전극(11f)은, L자형 판용수철로 이루어지고, 가이드파이프(1)에 고정되는 고정단부(11g)와, 고정단부(11g)로부터 구부러져 가동밸브체(3)에 삽입되는 용수철부(11h)로 이루어진다. 용수철부(11h)는, 가이드파이프(1)내에 있는 가동밸브체(3)의 주원통부(31)내의 오리피스(2)측의 단부(35)에 접근하여 배치된다. 제2반고정전극(12f)은, L자형 판용수철로 이루어져서, 가이드파이프(1)에 고정되는 고정단부(129)와 고정단부(129)로부터 구부러져 가동밸브체(3)에 삽입되는 용수철부(12h)로 이루어진다. 용수철부(12h)는, 가동밸브체(3)의 주원통부(31)내의 오리피스(2)와 반대측인 단부(33)에 접촉하도록 배치된다. 제1반고정전극(11f)의 용수철부(11h)의 탄성계수 k2는, 제2반고정전극(12f)의 용수철부(12h)의 탄성계수 k1보다 작게 설정되어 있다. 용수철부(11h)와 용수철부(12h)는, 와이어(9)의 양단과 각각 접속되어 있다. 용수철부(11h)와 용수철부(12h)의 간격은, 상온에서는, 가동밸브체(3)의 주원통부의 양측 단부(35)와 단부(33) 사이의 길이와 대략 같게 하여, 상온시에 가동밸브체(3)가 이동하는 여유를 억제하고 있다.

가동밸브체(3)는, 수지재나 고무재 등의 탄성체 재료로 구성되고, 가이드파이프(1)에 내접하는 주원통부(31)와, 주원통부(31)의 오리피스(2)측의 단부(35)로부터 오리피스(2)측으로 뻗는 원주부(32)와, 오리피스(2)와는 반대측인 단부(33)와, 용수철부(12h)로부터의 응력을 가동밸브체(3)에게 전하기 위해서 용수철부(12h)를 멈추게 하는 스토퍼부(34)와, 스토퍼부(34)와 단부(33)로 둘러싸인 용수 철부(12h)를 삽입하는 공간인 용수철삽입부(36)를 갖추고 있다. 원주부(32)의 선단에는, 오리피스(2)를 봉지하는 봉지부(5)가 배치되어 있다.

도 15(a)는, 와이어(9)에 통전되어 있지 않은 상태를 나타내고, 이 경우, 제2반고정전극(12f)의 용수철부(12h)는, 단부(33)에 접하여, 가동밸브체(3)를 오리피스(2)와는 반대인 방향으로 누르는 형태로 압압한다. 이 압압에 의하여, 가동밸브체(3)의 선단의 봉지부(5)가, 오리피스(2)로부터 멀어져서, 상온에서는 오리피스(2)를 개방상태로 한다. 이와 같이, 제2반고정전극(12f)은, 오리피스(2)의 바이어스용 탄성체가 되어, 통전용 전극인 제2반고정전극(12f)에 제1탄성체가 일체화되어 있다.

도 15(b)는, 와이어(9)에 통전한 상태를 나타내고, 와이어(9)는, 통전에 의해 가열되어 온도 상승하면, 수축한다. 이때, 와이어(9)의 한쪽이 접속되어 있는 제1반고정전극(11f)의 용수철부(11h)는, 그 탄성계수 k2가 제2반고정전극(12f)의 용수철부(12h)의 탄성계수 k1보다 작기 때문에, 거의 구부러지지 않고, 주로 용수철부(12h)가 만곡(彎曲)하여, 오리피스(2)측으로 끌려간다. 이 용수철부(12h)의 오리피스(2)측으로의 만곡에 의하여, 용수철삽입부(36)안의 용수철부(12h)는, 가동밸브체(3)의 스토퍼부(34)를 압압하여, 가동밸브체(3)를 오리피스(2)측으로 이동시킨다. 가동밸브체(3) 선단의 봉지부(5)가 오리피스(2)에 접촉하면, 가동밸브체(3)의 이동은 거의 정지하여 오리피스(2)가 폐쇄된다. 이와 같이, 용수철부(12h)는, 용수철부(11h)보다 먼저 수축하여, 봉지부(5)가 오리피스(2)에 접촉할 때까지는, 용수철부(11h)는 대부분 수축하지 않는다.

또한 와이어(9)로의 통전을 멈추면, 와이어(9)의 온도가 저하하고, 원래의 온도로 돌아오면 와이어(9)가 신장하여, 탄성체의 가동밸브체(3)가 원래의 위치로 돌아가서, 봉지부(5)가 오리피스(2)로부터 멀어져 오리피스(2)가 개방된다.

도 15(c)는, 봉지부(5)가 오리피스(2)에 접촉한 후에도 와이어(9)로의 통전이 된 상태를 나타낸다. 오리피스(2)가 봉지부(5)에 의해 접촉되어 압접된 후, 더 강하게 밀폐하기 위해서, 와이어(9)가 더 수축하여 봉지부(5)가 오리피스(2)를 압박받으면, 용수철부(12h)와 스토퍼부(34)는, 이미 접촉하고 있으므로, 용수철부(12h)는, 그 이상 만곡할 수 없다. 이때, 와이어(9)로부터의 수축의 압력을 받아, 용수철부(11h)가 수축을 시작하고, 용수철부(11h)는, 와이어(9)로 당겨져서 용수철부(12h)측으로 만곡된다. 이 용수철부(11h)의 변형에 의하여, 와이어(9)의 수축에 의한 오리피스(2)로의 과잉한 압력에 동반하는 오리피스(2)로부터 와이어(9) 자체로의 과부하를 저감할 수가 있다. 여기서, 제1반고정전극(11f)은, 와이어(9)의 형상기억합금의 제2탄성체가 되고, 통전용 전극인 제1반고정전극(11f)에 제2탄성체가 일체화되어 있다.

이와 같이, 본 실시형태에 의하면, 제1반고정전극(11f)을 탄성계수가 작은 용수철구조로 하고, 제2반고정전극(12f)을 탄성계수가 큰 용수철구조로 함으로써, 과잉한 부하에 대해서 제1반고정전극(11f)을 만곡할 수가 있으므로, 제1반고정전극(11f)은, 와이어(9)에 직접 과부하가 걸리는 것을 완화하는 쿠션효과의 역할을 하여, 와이어(9)로의 과잉한 부하를 저감할 수가 있다. 또한, 제1반고정전극(12f)을 판용수철구조로서 제2탄성체와 일체화하고, 제2반고정전극(11f)을 판용수철구조 로서 제1탄성체와 일체화함으로써, 소형밸브(10)의 구성부품 수를 저감할 수 있어 생산성을 향상할 수 있다.

또한, 본 출원은, 일본국 특허출원 2005－215601호, 일본국 특허출원 2006－120351호, 및 일본국 특허출원 2005－215555호에 근거하고 있으며, 그 특허출원의 내용은, 참조에 의해 본 출원에 포함된다.

Claims

형상기억합금(形狀記憶合金)이 통전가열(通電加熱)에 의해 변형되는 것을 이용하여 유체통로를 개폐하는 소형밸브로서,

유체통로로 된 오리피스를 가지는 통 형상의 고정구조물(固定構造物)과,

상기 고정구조물에 내접(內接)하여 가동이 가능하면서 상기 오리피스를 봉지하는 봉지체를 가지는 가동구조체(可動構造物)와,

상기 가동구조체를 가동시키기 위한 형상기억합금으로 이루어진 와이어와, 상기 와이어를 지지하면서, 와이어에 통전하게 하기 위한 제1전극 및 제2전극을 갖고,

상기 가동구조체는 그 길이가 탄성적으로 변형할 수 있도록 구성되면서, 상기 와이어로의 통전가열에 동반하여 와이어길이가 변함으로써 상기 오리피스를 봉지하도록 이동할 수 있게 구성되어 있으며,

상기 오리피스 봉지시에 상기 가동구조체가 탄성변형하고, 이로써, 상기 와이어가 받는 응력이 저감되는 것을 특징으로 하는 소형밸브.
제1항에 있어서,

상기 가동구조체의 일부 또는 전부가 탄성체 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 소형밸브.
제1항에 있어서,

상기 가동구조체가 용수철체를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 소형밸브.
제3항에 있어서,

상기 용수철체는 상기 고정구조체에 외접하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 소형밸브.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제2전극의 일단이 상기 고정구조물에 고정됨과 아울러, 타단이 와이어에 접속되고, 그 양단의 중간부가 상기 가동구조체에 접촉하여, 상기 전극이 휨에 따라 상기 가동구조체를 이동시키는 것을 특징으로 하는 소형밸브.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1전극은 상기 고정구조물에 고정되고, 상기 제2전극은 상기 가동구조체에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 소형밸브.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1전극은 상기 고정구조물의 소정 부위에 고정되고, 상기 제2전극은 상기 고정구조체의 상기와는 다른 부위에 고정되며, 상기 와이어 양단의 중간부에 서 상기 가동구조체의 단부를 압압(押壓)하여, 상기 와이어의 신축방향(伸縮方向)이 상기 가동구조체의 이동방향과 직교하는 것을 특징으로 하는 소형밸브.
제7항에 있어서,

상기 가동구조체의 단부는 와이어에 접촉하는 접촉부를 가지고, 이 접촉부는 수지를 피복한 금속으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 소형밸브.
제7항 또는 제8항에 있어서,

상기 제1전극 및 제2전극의 표면에 수지를 피복하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 소형밸브.
형상기억합금이 통전가열에 의해 변형되는 것을 이용하여 유체통로를 개폐하는 소형밸브로서,

유체통로로 되는 오리피스재를 내장하는 통 형상의 고정구조물과,

상기 고정구조물에 내접하여 가동이 가능하면서 상기 오리피스를 봉지하는 가동구조체와,

상기 가동구조체를 가동시키기 위한 형상기억합금으로 이루어진 와이어와,

상기 고정구조물과 가동구조체 중 어느 한 쪽 또는 양쪽 모두에 지지되면서, 상기 와이어를 지지하여, 와이어를 통전하게 하기 위한 제1전극 및 제2전극과,

상기 와이어에 바이어스로서 인장응력을 부여하는 제1탄성체와,

상기 와이어로의 통전가열시에 와이어가 받는 응력을 저감하기 위한 제2탄성체를 갖고,

상기 가동구조체는 상기 와이어로의 통전가열에 동반하여 와이어길이가 변함으로써, 상기 오리피스를 봉지하도록 이동할 수 있게 구성되어 있으며,

상기 오리피스재(材)는 상기 고정구조물과 분리되어 고정구조물 내에 가동이 가능하게 배치되고,

상기 제1탄성체는 상기 고정구조물 내의 상기 오리피스재와 상기 가동구조체와의 사이에 배치되며,

상기 제2탄성체는 상기 오리피스재와 상기 고정구조물의 오리피스 봉지측과는 반대측인 단부와의 사이에 배치한 것을 특징으로 하는 소형밸브.
형상기억합금이 통전가열에 의해 변형되는 것을 이용하여 유체통로를 개폐하는 소형밸브로서,

유체통로로 되는 오리피스재를 내장하는 통 형상의 고정구조물과,

상기 고정구조물에 내접하여 가동이 가능하면서 상기 오리피스를 봉지하는 가동구조체와,

상기 가동구조체를 가동시키기 위한 형상기억합금으로 이루어진 와이어와,

상기 고정구조물과 가동구조체 중 어느 한 쪽 또는 양쪽 모두에 지지되면서, 상기 와이어를 지지하여, 와이어를 통전하게 하기 위한 제1전극 및 제2전극과,

상기 와이어에 바이어스로서 인장응력을 부여하는 제1탄성체와,

상기 와이어로의 통전가열시에 와이어가 받는 응력을 저감하기 위한 제2탄성체를 갖고,

상기 가동구조체는 상기 와이어로의 통전가열에 동반하여 와이어길이가 변함으로써, 상기 오리피스를 봉지하도록 이동할 수 있게 구성되어 있으며,

상기 제1전극은 상기 제2탄성체의 기능을 겸한 판용수철구조로 되고,

상기 제2전극은 상기 제1탄성체의 기능을 겸한 판용수철구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 소형밸브.