JPH01303385A - ダンパー開閉装置 - 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 本発明は電気冷蔵庫等の冷蔵室、切換え室の冷気の流量
を調整するダンパー開閉装置に関するものである。

従来の技術 例えば分割状態の冷凍室と冷蔵室とを備えた冷蔵庫では
、冷凍室と冷蔵室とを結ぶ通路に設けたダンパーの開閉
によって温度制御が行われている。

従来、その開閉の駆動源として、ガスサーモ式ベローズ
が用いられているが、ガスサーモ式ベローズでは応答速
度が遅く、また装置が大型化するといった問題があり、
最近では、駆動源に形状記憶合金コイルバネを用いたも
のが使用される様になってきた。以下に、形状記憶合金
コイルバネを駆動源に用いた従来のダンパー開閉装置に
ついて説明する。

従来のダンパー開閉装置は、例えば実開昭６２−１６９
８１号公報に記されているものがある。

第４図〜第６図を用いて説明する。第４図は従来のダン
パー開閉装置の断面図を示したものである。

１はダンパー開閉装置で、２はダンパー装置の基板にし
て、その一端部には開口３が形成されて居り、その中腹
部上面には支持板４が突設されている。６は上記支持板
４に回動自在に枢支された作動板にして、その先端部に
は上記基板２の開口３を開閉するだめの開閉板６が装着
されている。

又、上記作動板６には常時開口３を閉成する方向に付勢
するバイアスバネ７が取着されている。８は所定温度以
上に加熱されると収縮するように熱処理された形状記憶
合金からなるコイルスプリングにして、上記作動板６の
開閉板６を設けていない側の一端部に取着されて居り、
通常時は伸長した状態となって上記バイアスバネ７の付
勢力と共に前記作動板６を閉成する方向に付勢し、その
収縮時にはバイアスバネ７の付勢力に抗して下馳作動板
６を開成する方向に付勢するようになっている。９は上
記コイルスプリング８の中空部内に配設された正特性サ
ーミスタからなるヒーターにして、前記コイルスプリン
、７ｓに直列に接続されて居り、ダンパーの開成指令時
に上記ヒーター９に通電されるようになっている。該ヒ
ーター９に通電されるとこのヒーター９に近い部分のコ
イルスプリング８から順番に収縮が始まり、その結果コ
イルスプリング８の収縮力が上記バイアスバネ７の付勢
力よシ勝ち作動板６が時計方向、即ち開成方向に回動さ
れる。尚１ｏはコイルスプリング８及びヒーター９を収
納するだめの収納部を示す。

以上の様に構成されたダンパー開閉装置について、以下
その動作について説明する。

先ず通常時即ちダンパーの開成指令がでていない時には
、ヒーター９には通電されず、従ってコイルスプリング
８が伸長状態にあり、作動板６はバイアスバネ７の付勢
力によって閉成方向に付勢され、このため開口３は作動
板６の開閉板６で閉成されている。

而して、図示しない制御回路からダンパーを開成する指
令が出されると、リレースイッチ１１が閉成されてヒー
ター９及びコイルスプリング８の直列回路に電流が流れ
、コイルスプリング８はヒーター９によって加熱される
。このため、コイルスプリング８は収縮し、バイアスバ
ネ７の付勢力に抗して作動板６を時計方向に回動し開口
３を開成する。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記従来の構成では、ダンパー開閉装置１
を冷蔵庫内に取り付けると、冷気によシコイルスプリン
グ８の置かれている本体は少なくとも０℃前後になり最
も冷えた時には一３０℃前後になる可能性がある。前記
状態を想定すると、コイルスプリング８の変態温度下限
としては０℃以下で設計するのが通常であり、そうなる
と変態温度上限は６０℃前後となる。従ってコイルスプ
リング８を加熱するヒーター９に正特性サーミスターを
使用しているため開口３を開成する方向での応答速度は
速いが第６図に示すようにヒータ９が約２７０℃前後に
なる為、逆に庫内温度が低くなり制御回路からダンパー
閉成指令が出されるとコイルスプリング８の温度が約ｏ
℃にならなければ変態温度下限に到達せず開口３を閉成
しなく、コイルスプリング８の温度が約２７０℃から０
℃迄になるには相当な時間が必要となりその間に冷気が
庫内側に流れ込み庫内が冷えすぎるという問題が発生す
る。すなわち顧客が必要とするのは開口３が開成する応
答速度よりも閉成する応答速度である為、上記点におい
て顧客のニーズにマツチしていないという問題がある。

又、コイルスプリング８の変態温度上限が約６０℃前後
に対して２７０’Ｃ前後迄上昇させる為、熱処理温度に
近すきコイルスプリング８の伸縮寿命が悪くなり形状記
憶効果がなくなシ動作しなくなる可能性がある。

本発明の上記従来の課題を解決するもので、開口の開閉
共に応答速度が速く又、開閉動作の信頼性の高いダンパ
ー開閉装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明のダンパー開閉装置
は、開口部を有する基板と、開口部を開閉する開閉板と
前記開閉板を閉成方向に付勢する板バネと、前記開閉板
の裏側に取付けられた駆動源としてのヒータをコイリン
グした形状記憶合金コイルバネと、前記形状記憶合金コ
イルバネの出力を押える方向に駆動体を介して設けられ
たバイアスバネと、前記駆動体に圧縮スプリングを介し
て駆動ピンを嵌合させ、駆動体の往復運動により回転又
は空回りする駆動カムを設け、駆動カムと同時に回転す
る傾斜カムに形成された傾斜状の突起と一端が接触し、
前記開閉板と他端が接触するスピンドルを設は構成した
ものである。

作　　用 この構成によれば、形状記憶合金コイルバネがコイリン
グされたヒータの発熱により伸びることにより駆動体を
移動させ駆動ピンを介して駆動カムを回転させ、駆動カ
ムに設けた傾斜カムで開口部を開成させる。又ヒータ電
源が切れることによりバイアスバネの力で駆動カムを回
転せずに駆動ピンが圧縮バネを圧縮させながら駆動体と
同時に元の位置に戻るため開口部は開成の状態であり、
次にヒータの発熱により形状記憶合金コイルバネが伸び
、駆動体を移動させ駆動ピンを介して駆動カムを回転さ
せ、駆動カムに設けた傾斜カムで開口部を閉成させるこ
ととなる。

実施例 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。

第１図〜第３図において１０１はダンパー開閉装置であ
シ、被駆動部材としての開閉板１ｏ２及び、その駆動源
としての形状記憶合金コイルバネ１０３及び、駆動源を
冷気よシ保護するカバー１０４と基板１０６の裏側に備
えている。上記開閉板１０２は、下方の両側に設けられ
た軸１０６によって基板１０５の軸受１０７で開閉自在
に支持され、基板１０６に設けられた開口部１０Ｂと対
応する位置にそれよシもやや大きいパツキン１０９を備
えて居シ基板１０６に固定された板バネ１１０によシ開
ロ部１０８を常に閉成方向に付勢している。駆動源を冷
気より保護するカバー１０４の内部には、形状記憶合金
コイルバネ１０３にヒータ１１１がコイリングされた状
態で伸縮自在に取り付けられて居シ、前記形状記憶合金
コイルバネ１０３の一端に駆動体１１２が轟接し、駆動
体１１２の他端に、形状記憶合金コイルバネ１０３の出
力を押える方向にバイアスバネ１１３が取り付けられて
いる。、駆動体１１２の内部には圧縮バネ１１４が取り
付けられ圧縮バネ１１４の圧縮方向に動作する駆動ピン
１１５が組み込まれている。駆動ピン１１６の先端方向
にはギヤ部１１６及びラッチ部１１７を有する駆動カム
１１８が駆動軸１１９を中心に回転自在に取り付けられ
て居り、ラッチ部１１７の一端はラッチレバー１２０が
押しバネ１２１で常に反時計方向に付勢している。駆動
カム１１８のギヤ部１１６と嵌合する傾斜カム１２２が
駆動カム１１８の左側に取り付けられ傾斜カム１２２の
裏側にカム形状を持つ突起１２３が形成されレバー１２
４と嵌合し、レバー１２４は傾斜カム１２２の回転によ
り固定接点１２６と可動接点１２８をＯＮ又はＯＦＦさ
せるように取り付けられている。又、傾斜カム１２２の
表側には傾斜状の突起１２７が形成されスピンドル１２
８と当接し、他端が開閉板１０２と当接している。

以上のように構成されたダンパー開閉装置について以下
その動作について説明する。

開閉板１０２が開口部１０８を閉成している状態で冷蔵
庫内の温度が上昇したとき、制御回路１２９は温度セン
サ１３０の信号によってヒータ１１１を通電加熱させ、
その熱により形状記憶合金コイルバネ１０３を直線的に
移動させバイアスバネ１１３の力に打ち勝って駆動体１
１２をストッパー１３１に当接するまで移動させる。前
記駆動体１１２の動きと同時に駆動ピン１１５の先端部
１３２が駆動カム１１８のラッチ部１１７に当接し、駆
動軸１１９を中心に反時計方向に９０°回転させる。同
時に傾斜カム１２２が１８０°回転し傾斜寸法の最大と
なりスピンドル１２８を介して開閉板１０２を開放状態
とする。このときレバー１２４が可動接点１２６を押し
上げスイッチ回路をＯＦＦ状態とし、タイマー制御で２
〜３秒程度でヒータ１１１の通電を自動的に遮断する。

ヒータの通電が遮断されると、形状記憶合金コイルバネ
１０３は、周囲の温度（約Ｏ℃）に左右され出力がなく
なり、バイアスバネ１１３の力で元に戻ろうとする。こ
の時、駆動カム１１８はラッチレバ−１２０と嵌合して
いるため回転せず駆動体１１２に取り付けられている圧
縮バネ１１４を駆動ビン１１５が圧縮させ元の位置に戻
る。すなわちスイッチ回路である固定接点１２６と可動
接点１２６がＯＦＦ　Ｌ、ている状態が開閉板１０２を
開放状態とし位置検知している。反対に、冷蔵庫の温度
が低くなると、温度センサ１３０の信号によってヒータ
１１１を通電加熱させその熱により形状記憶合金コイル
バネ１０３を直接的に移動させバイアスバネ１１３の力
に打ち勝って駆動体１１２をストッパー１３１に当接す
るまで移動させる。前記駆動体１１２の動きと同時に駆
動ビン１１５の先端部１３２が１駆動カム１１８のラッ
チ部１１７に当接し、駆動軸１１９を中心に反時計方向
に９０’回転させる。同時に傾斜カム１２２が１８０°
回転し、傾斜寸法の最小となりスピンドル１２８を介し
て開閉板１０２を全閉状態とする。このときレバー１２
４が可動接点、１２６と離れスイッチ回路をＯＮ状態と
し、タイマー制御で２〜３秒程度でヒータ１１１の通電
を自動的に遮断する。ヒータの通電が遮断されると、形
状記憶合金コイルバネ１０３は周囲温度（約０℃）に左
右されて出力がなくなりバイアスバネ１１３の力で元に
戻ろうとする。この時駆動カム１１８はラッチレバー１
２０と嵌合しているため回転せず駆動体１１２に取り付
けられている圧縮バネ１１４を駆動ビン１１５が圧縮さ
せ元の位置に戻る。

以上の様に本実施例によれば、開口部１０Ｂを有する基
板１０６と、開口部１０８を開閉する開閉板１０２と前
記開閉板１０２を閉成方向に付勢する板バネ１１０と、
前記開閉板１０２の裏側に取り付けられた駆動源として
のヒータ１１１をコイリングした形状記憶合金コイルバ
ネ１０３と、前記形状記憶合金コイルバネ１０３の出力
を押える方向に駆動体１１２を介して設けられたバイア
スバネ１１３と、前記駆動体１１２に圧縮バネ１１４を
介して駆動ビン１１５を嵌合させ、駆動体１１２の往復
運動により回転又は空回りする駆動カム１１８を設け、
駆動カム１１８と同時に回転する傾斜カム１２２に形成
された傾斜状の突起１２７と一端が接触し、前記開閉板
１０２と他端が接触するスピンドル１２８を設けたこと
により、ヒータ１１１に通電されると開閉板１０２は、
開成方向も閉成方向も共に応答速度が速く顧客のニーズ
にマツチした性能が得られる。

発明の効果 以上の様に本発明は開口部を有する基板と、開口部を開
閉する開閉板と前記開閉板を閉成方向に付勢する板バネ
と、前記開閉板の裏側に取り付けられた駆動源としての
ヒータをコイリングした形状記憶合金コイルバネと、前
記形状記憶合金コイルバネの出力を押える方向に駆動体
を介して設けられたバイアスバネと、前記駆動体に圧縮
バネを介して駆動ビンを嵌合させ、駆動体の往復運動に
より回転又は空回りする駆動カムを設け、駆動カムと同
時に回転する傾斜カムに形成された傾斜状の突起と一端
濾一接触し、前記開閉板と他端が接触するスピンドルを
設けたことにより、ヒータに通電されると形状記憶合金
コイルバネが、コイリングされたヒータの熱を有効に受
は形状記憶合金コイルバネの伸び速度が速く、開成方向
も閉成方向も共に応答性が向上する。又、スイッチ回路
が動作してから２〜３秒程度でヒータ電源が遮断される
ため、形状記憶合金コイルバネの温度もあまり上昇せず
約８０℃前後であるため伸縮寿命が長く、信頼性の高い
ダンパー開閉装置を構成でき、その実用効果は犬なるも
のがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のダンパー開閉装置の断面図
、第２図は同上開閉装置のＡ−Ａ断面図、第３図は同上
開閉装置の制御ブロック図、第４図は従来のダンパー開
閉装置の断面図、第５図は同上開閉装置の制御ブロック
図、第６図は同上開閉装置の正特性サーミスターの立ち
上がり特性図である。 １０１・・・・・・ダンパー開閉装置、１０２・・・・
・・開閉板、１０３・・・・・・形状記憶合金コイルバ
ネ、１０６・・・・・・基板、１０８・・・・・・開口
部、１１０・・・・・・板バネ、１１１・・・・・・ヒ
ータ、１１２・・・・・・駆動体、１１３・・・・・・
バイアスバネ、１１４・・・・・・圧縮バネ、１１６・
・・・・・駆動ピン、１１８・・・・・・駆動カム、１
２２・・・・・・傾斜カム、１２７・・・・・・突起、
１２８・・・・・・スピンドル。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ｒｏ
ｔ−−タソバー関閉装！ ノ０２−・　　ｖＩ　閉　≧ｐヒ ｒａ３−　　形状Ｌ２傭合食コイルハ冬１０５・　基　
　仮 ノをンと１−・−、関口邪 ＋１０−゛°抜バネ １１１−・・ヒータ ｒ２１！！−′　　　ス　　ピ　ン　　ト　　ルＩＯ３
−”−形状記情含宝コイルバネ １１１　＝−ヒ　　−　　タ 〆１２−”　９わ体 ＋１３”’バイアスバ冬 ＋１４−’圧鴨バ年 １１５−坂勧一ソ ｒ？）−−ｍ１　起 １四−スヒ６ンドル １２３　　Ｉ？５　　　　　　１２６ １Ｄ３・−財状妃犠合主コイルへ子 第３０　　　　　　−Ｉ＋−ヒータ ／ ／３Ｑ ｗＥ　４　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 開口部を有する基板と、開口部を開閉する開閉板と、前
   記開閉板を閉成方向に付勢する板バネと、前記開閉板の
   裏側に取り付けられた駆動源としてのヒータをコイリン
   グした形状記憶合金コイルバネと、前記形状記憶合金コ
   イルバネの出力を押える方向に駆動体を付して設けられ
   たバイアスバネと、前記駆動体に圧縮バネを介して駆動
   ピンを嵌合させ、駆動体の往復運動により回転又は空回
   りする駆動カムとを設け、駆動カムと同時に回転する傾
   斜カムに形成された傾斜状突起と一端が接触し、前記開
   閉板と他端が接触するスピンドルを設けたことを特徴と
   するダンパー開閉装置。