JPH0138309Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、形状記憶合金を使用した伸縮作動調
整装置に関する。

形状記憶合金は温度に応じて一定の作動をする
ところから、大気の温度に依存して作動する必要
のある各種の産業機器に使用されているが、棒体
や線体のままでは伸縮度が小さいため、一般には
コイル状に巻回されたコイルばねの形状で使用さ
れるのが通例である。一方、かかる形状記憶合金
はその合金組成により作動温度が決定されるが、
例えばCu−Zn−Al系の形状記憶合金のようにAl
が成分重量で１％変化するだけで作動温度が、
170℃変化し、Znが成分重量で１％変化するだけ
で作動温度が60℃変化するというように、合金組
成の僅少な差異でその作動温度が大きく変化する
ため、組成のみによつて作動温度を精度よくコン
トロールするのは難かしく、このため、従来、形
状記憶合金の作動温度の調整は、形状記憶合金の
作動と共にスライドあるいは回転等する可動座に
錘体を取り付けて一定の荷重を負荷せしめるか、
バイヤススプリングを取着するか、あるいはこの
両者を併用するかのいづれかの手段によつて行な
われていた。第１図はこのような方法によつて作
動開始温度をＡ点からＢ点に移動調整せしめた場
合の温度Ｔと形状記憶合金の変位量Ｌの特性図で
あり、同図から示されるように、従来の方法によ
る場合（曲線ロ）は作動温度調整がなされない場
合（曲線イ）に比べ、負荷が常に加わることから
有効変位量が減少しており、これにより使用機器
に確実な作動力が伝達されず、又、変位量／温度
の勾配（ΔL／ΔT）も減少しているため、作動
開始時間にも遅れ等の大きなバラツキを生じ、さ
らには、同図に示されていないが、使用された形
状記憶合金からなるコイルばねの耐久性が劣化し
たり、へたつたりする等の欠点をも有していた。

本考案はこのような形状記憶合金からなるコイ
ルばねの作動調整の欠点を除去して、作動開始温
度を変化せしめても確実な変位を行ない、又作動
開始時間にもバラツキのない、しかも耐久性の向
上して作動調整装置を提供することを目的として
いる。

本考案は、固定座と可動座との間に形状記憶合
金からなるコイルばねが装着されて該コイルばね
の伸縮により可動座をスライドせしめる装置にお
いて、前記固定座に密着する磁石が少なくとも下
部に形成された軸杆を前記可動座に貫挿せしめて
取り付け、形状記憶合金からなる前記コイルばね
の最大伸長よりも下方に位置して可動座のスライ
ドを一時的に停止せしめるストツパを前記軸杆の
上部に取り付けたことにより、上記目的を達成し
たものであり、以下、第２図ないし第４図を参照
して、本考案の一実施例を具体的に説明する。

第２図及び第３図において、形状記憶合金から
なるコイルばね１は板状の固定座２と可動座３と
の間に装着されて伸縮し、可動座３を上下にスラ
イドせしめるように形成されている。可動座３に
はアクチエエータ（図示せず）等が連結し、可動
座３がスライドすることで機器に作動力が伝達さ
れるようになつている。形状記憶合金からなる前
記コイルばね１はこのような可動座３の下面に取
着された左右一対のフツク４，４に上端部が係着
されて可動座３と固定座２との間に装着される
が、このコイルばね１内には軸杆５が内挿されて
いる。この軸杆５には下部に永久磁石、電磁石等
の磁石６が取着されており、この磁石６は、第２
図で示す形状記憶合金からなるコイルばね１が未
作動状態では、前記固定座２に螺着せしめられた
調整台座７上面にその磁力で密着するようになつ
ている。又、軸杆５の軸部５ａは前記可動座３に
貫設せしめられた挿入孔３ａ内に貫挿せしめられ
ており、これにより、可動座３は軸部５ａの軸方
向にスライドするようになつているが、このスラ
イドは軸杆５上部に螺合せしめられたナツトから
なるストツパ８により一時停止せしめられるよう
になつている。このストツパ８は形状記憶合金か
らなるコイルばね１の最大伸長よりも下方に位置
して軸杆５に取着されており、これにより、温度
感知によつてコイルばね１が伸長しても、その伸
長量は即座に最大にならず、可動座３がストツパ
８に衝突した時点でばね１の伸長力が蓄積され、
この伸長力が前記磁石の磁力に打ち勝つたとき
に、第３図に示すように最大に伸長するようにな
つている。

本考案はこのように、磁石によつて形状記憶合
金の作動温度を調整する点に特徴があり、作動開
始後は磁力による負荷から開放せしめられるた
め、前述した欠点の解消が可能となる。

なお、図中９は前記磁石６と可動座３との間で
前記軸杆５に外挿された緩衝用のコイルがねであ
り、又、鎖線で示す１０，１０は可動座３のスラ
イドを安定せしめるために可動座３と固定座２と
を連結する長尺な複数のガイドロツドである。

次に、以上のように構成された本実施例によつ
て作動温度を調整された作動を説明する。

第２図に示す未作動状態で形状記憶合金が作動
温度を感知すると、該コイルばね１が伸長して可
動座３を上方にスライドせしめる。このスライド
は前述したように可動座３が前記ストツパ８に衝
突して一時停止せしめられ、これによりコイルば
ね１にばねの伸長力が蓄積され、この伸長力が固
定座２に螺着せしめられた調整台座７に密着した
前記磁石６の磁力よりも大きくなつたとき、磁石
６が調整台座７から離れ、形状記憶合金からなる
前記コイルばね１は第３図に示すように、軸杆５
を共にして可動座３を上昇せしめ、作動が可能と
なる。従つて、可動座３のスライドが一時停止せ
しめられた時間内では本実施例の作動はなされ
ず、作動温度の調整が可能となる。この場合、前
記調整台座７及び前記ストツパ８を上下せしめて
螺合位置を調整することで、作動温度の変更調整
も可能となる。

このように本実施例によると、磁力とストツパ
とによつて形状記憶合金からなるコイルばねの伸
長が一時停止せしめられるから作動開始温度の調
整が可能となる。さらに、第４図のハの曲線は、
第２図において可動座３がストツパ８に衝突した
後、第３図の状態までコイルばね１が伸長した場
合の前記可動座３の変位量Ｌと温度Ｔとの関係を
表わす曲線で、作動開始温度をＡ点からＢ点に変
えても、形状記憶合金の有効変位量の減少も極め
て小さいから確実に作動力を伝達するのが可能と
なる。又、前述したように伸長力が蓄積されてお
り、作動開始は瞬時になされ、変位量／温度の勾
配（ΔL／ΔT）も増大しており、これにより可
動座３がストツパ８に衝突した時点である作動開
始時のバラツキも生じない。さらには、形状記憶
合金からなるコイルばね１が作動後は、磁石も調
整台座７から離れて負荷が該コイルばねに加わら
ないから耐久性も向上し、長期使用によるへたり
もない等の効果を有する。

なお、本考案は上記実施例に限られず、種々の
変更が可能であり、例えば、前記軸杆を形状記憶
合金からなるコイルばね内に内挿しないでコイル
ばね外部に取着してもよく、前記調整台座や緩衝
用のコイルばねも作動上支障がなければ取り外し
てもよく、また軸杆全体を磁力棒に形成してもよ
く、このような磁力棒の場合には成形性も容易と
なる。さらには、ストツパをナツトで形成しない
で単なる板体として、ねじ止め、溶接等で軸杆に
固着せしめてもよく、磁力の調整も調整台座の螺
合位置調整のみでなく、不透磁性物質からなるピ
ースを磁石に貼着せしめて表面積を変更せしめた
り、磁石の取り換えによつて行なうことも可能で
ある。

以上、詳細に説明したように、本考案によれ
ば、作動温度の調整が可能なばかりでなく、調整
された温度における作動も確実であり、作動時間
のバラツキもなく、耐久性の向上した形状記憶合
金からなるコイルばねの作動調整装置を提供する
ことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第４図は共に、形状記憶合金の温度
一変位量特性図であり、イは無負荷の、ロは従来
の、ハは本考案の曲線を示している。第２図及び
第３図は本考案の一実施例の作動を示す側面図で
ある。 １……コイルばね、２……固定座、３……可動
座、５……軸杆、６……磁力、８……ストツパ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 固定座と可動座との間に形状記憶合金からなる
   コイルばねが装着されて該コイルばねの伸縮によ
   り可動座をスライドせしめる装置において、前記
   固定座に密着する磁石が少なくとも下部に形成さ
   れた軸杆を前記可動座に貫挿せしめて取り付け、
   形状記憶合金からなる前記コイルばねの最大伸長
   よりも下方に位置して可動座のスライドを一時的
   に停止せしめるストツパを前記軸杆の上部に取り
   付けたことを特徴とする伸縮作動調整装置。