JPH0146040B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコイルスプリング状の形状記憶合金を
使用したサーマルアクチユエーターに関する。

形状記憶合金を使用したサーマルアクチユエー
ターは最近温室のダンパー開度の調整やパイプの
継ぎ手等種々の用途に利用され始めている。

しかして、従来のサーマルアクチユエーターの
一例としては第１図に示される構造のものが知ら
れている。即ち、 図において、固定ブラケツト１とストツパー２
の間に複数本の案内棒３をその両端を螺着等の手
段で挾持固定し、該案内棒３に可動ブラケツト４
を摺動自在に嵌挿するとともに、固定ブラケツト
１と可動ブラケツト４間にコイルスプリング状に
形成した形状記憶合金５を挾持固定させ、更に、
バイアススプリング６を固定ブラケツト１と可動
ブラケツト４間にナツト８及び８′を介してねじ
７及び７′により取り外し自在に装着した構造の
ものである。

一方、コイルスプリング状に形成した形状記憶
合金の温度−伸び特性は第２図に示されるとおり
であり、理想的には第２図ａに示されるように、
温度の上昇、下降に応じてＡ線及びＢ線に示す伸
びの履歴を繰返すが、繰返し作動の増加に応じて
第２図ｂに示されるように同一温度に加温した場
合でもその伸び量の低下が著しく、又、負荷を変
化させて繰返し作動を行なつた場合は第２図ｃに
示されるように、負荷の増加に応じてその伸び量
は低下する性質がある。

従つて第１図に示す従来のアクチユエーターに
おいては上記の繰返し作動による伸び量の低下を
考慮して利用可能の変位量（伸び量）を設定する
必要があつたため、その設定値としては例えば第
２図ａに示されるla相当の伸び量に限定する設計
がなされていた。しかし、一方、アクチユエータ
ーに作用する負荷の増大につれて繰返し作動によ
る伸び量の低下も第２図ｃに示されるように大き
くなる傾向にあるが、加温により第１図の可動ブ
ラケツト４がストツパー２に達するまでの変位量
laを超えて第２図ａに示されるlbの伸びに相当す
る分はストツパー２に拘束されるため形状記憶合
金５に負荷として作用し、繰返し作動に対する伸
び量の低下を促進するという欠点を有していた。

本発明は従来のアクチユエーターのかかる欠点
に着目して、形状記憶合金に作用する負荷を軽減
して寿命が長く、変位量についても従来品に比し
て大きく利用度の高いサーマルアクチユエーター
を提供することを目的としてなされたものであ
る。

以下、本発明を実施例に示す図面に基づいて説
明する。

第３図は本発明のサーマルアクチユエーターで
第４図に示す側面図のＡ−Ａ断面図を示す。図に
おいて、固定ブラケツト１とストツパー２の間に
複数本（図示では３本）の案内棒３をその両端を
螺着等の手段で挾持固定し、該案内棒３に中間ブ
ラケツト９及び可動ブラケツト４を夫々摺動自在
に嵌挿する。しかして、本発明においては、固定
ブラケツト１と可動ブラケツト４との間に中間ブ
ラケツト９を設け、コイルスプリング状の形状記
憶合金５を固定ブラケツト１と中間ブラケツト９
との間に挾持固定し、中間ブラケツト９と可動ブ
ラケツト４との間には圧縮性のスプリング１０を
挾持固定させている点に特徴がある。

即ち、中間ブラケツト９と可動ブラケツト４間
に挾持固定される補助スプリング１０は圧縮スプ
リングで、取付ねじ１１により平ワツシヤー１２
を介して可動ブラケツト４の外側から中間ブラケ
ツト９にナツト８′を螺着させることにより、補
助スプリング１０に一定の圧縮応力を内在させて
いる。

中間ブラケツト９と平ワツシヤー１２間にはス
リーブ１３が固定装着されると共に、可動ブラケ
ツト４に遊挿され、可動ブラケツト４は案内棒３
とともにスリーブ１３に対しても自在に摺動可能
とされる。なお、固定ブラケツト１と中間ブラケ
ツト９間にはバイアススプリング６がナツト８及
び８′を介してねじ７及び１１により取り外し自
在に装着されている。

バイアススプリング６は形状記憶合金の加温に
よる伸び量を付勢するために装着されるもので、
従来品と同様であり、本発明のアクチユエーター
について特徴的なものではない。

次に本発明のサーマルアクチユエーターの作用
効果について説明する。

先ず、アクチユエーターの固定ブラケツト１を
使用場所に固定すると、コイルスプリング状の形
状記憶合金５は周囲温度の上昇とともに原形に復
せんとしてコイルスプリングのバネ圧に抗して伸
長し、可動ブラケツト４を中間ブラケツト９と一
体に矢印方向に移動させる。この場合、可動ブラ
ケツト４がストツパー２に到達するまでの伸び量
laが変位量として前述のような温室ダンパーの開
度調整等の目的に利用される。この変位量laは従
来のアクチユエーターと同様であるが、本発明に
おいては、更に周囲温度が上昇して形状記憶合金
５の伸長力が補助スプリング１０の圧縮応力を凌
駕すると、中間ブラケツト９は補助スプリング１
０を圧縮して更に矢印方向に移行することができ
る。従つて、形状記憶合金５に加わるべき負荷は
補助スプリング１０の圧縮に相当する分だけ逃し
量として減少させることが可能となる。よつて本
発明のアクチユエーターを用いるときは繰返し作
動に対する負荷の影響を減少させることができア
クチユエーターの寿命を長期化しうる効果があ
る。

又、本発明のアクチユエーターの温度−伸び特
性は第５図のA₁，B₁に示す線となるので、形状
記憶合金５が補助スプリング１０を圧縮すること
によつて得られる逃し量は第５図のlcに相当する
伸び量として利用することもできる。この場合
は、アクチユエーター全体としてla＋lcに相当す
る伸び量が利用可能となり、従来品に比しlc相当
分の伸び量を有効に活用することができる利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のサーマルアクチユエーターの断
面図、第２図ａはコイルスプリング状形状記憶合
金の温度−伸び特性を表わす線図、第２図ｂは繰
返し作動が増加した場合の影響を示す線図、第２
図ｃは一定繰返し作動時における負荷の大小によ
る影響を示す線図、第３図は本発明のサーマルア
クチユエーターの断面図、第４図は同側面図、第
５図は本発明の温度−伸び特性を表わす線図であ
る。 １……固定ブラケツト、２……ストツパー、３
……案内棒、４……可動ブラケツト、５……形状
記憶合金、６……バイアススプリング、９……中
間ブラケツト、１０……補助スプリング、７，１
１……取付ねじ、１２……平ワツシヤー、１３…
…スリーブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 固定ブラケツトとストツパー間に挾持された
   案内棒に中間ブラケツト及び可動ブラケツトをそ
   れぞれ摺動自在に嵌挿し、該固定ブラケツトと該
   中間ブラケツト間にコイルスプリング状の形状記
   憶合金を挾持固定するとともに、該中間ブラケツ
   トと該可動ブラケツト間に補助スプリングを挾持
   固定し、該補助スプリングを可動ブラケツトに遊
   挿したスリーブを介して可動ブラケツトの外側か
   ら中間ブラケツトにねじ締めしたことを特徴とす
   るサーマルアクチユエーター。