JPH018680Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、位置制御装置に関し、詳細にはスロ
ツトル開度を制御するのに使用されるアクチユエ
ータに関する。

車両用エアコン始動時にエアコンのスイツチに
連動してエンジンをアイドルアツプするためのア
イドルアツプ制御システムは、第１図に示すよう
にソレノイド弁２の開閉によつてアクチユエータ
３のダイヤフラム室４に負圧を導入し、プツシユ
ロツド５を駆動させスロツトル弁６の開閉制御を
行つている。

しかしながらこのような負圧作動アクチユエー
タでは、配管部のエア漏れ、負圧源である吸気管
負圧の変動等により、作動の信頼性が低い上に部
品点数が多く、生産性、取付性が悪いといつた欠
点を有する。

又アクチユエータに電磁アクチユエータを使用
することも考えられるが、作動ストロークを大き
くできないという欠点を有する。

本考案の目的は上記欠点を克服することにあ
り、本考案に係る位置制御装置の特徴は、プツシ
ユロツドと、該プツシユロツドを往復動自在に収
容すると共に熱伝導部材から成る熱輻射壁を内部
に形成し熱伝導率の小さい材料よりなるハウジン
グと、一端がハウジングに係止され他端がプツシ
ユロツドに係止された高温時の形状を記憶する形
状記憶合金から成るコイル状第１スプリングと、
該第１スプリングに対抗するよう一端がプツシユ
ロツドに係止され、他端がハウジングに係止され
た第２スプリングと、第１スプリングを加熱する
よう該第１スプリングの中央孔においてその内周
に接触しかつ該第１スプリングを囲むようその近
傍に配置されかつ前記熱輻射壁の一部を成す筒状
熱伝導部材と、該熱伝導部材に熱伝達可能にハウ
ジング内に配置された電気発熱体とから成り、該
発熱体は第１スプリングの外周に空〓を介してこ
れを囲む前記熱輻射壁の一部を形成して成ること
にある。

この装置において、第１スプリング及び第２ス
プリングは、ハウジングとプツシユロツドの間の
空間に設けられ、常温時にはプツシユロツドは両
スプリング又はいずれかのスプリングにより所定
位置に保持される。電気発熱体に通電されこの発
熱体及びこれを介して加熱される熱伝導部材が高
温になり、第１スプリングが逆変態温度（例えば
60℃）以上に加熱されると、第１スプリングは高
温度で記憶した形状に復帰する。このため第１ス
プリングは第２スプリングに抗して収縮又は伸張
し、プツシユロツドを移動させスロツトル弁の開
度を変える。このような作動後アイドルアツプ信
号がなくなると、電気発熱体への通電は停止され
第１スプリングは低温となり、第２スプリング力
によつて元の位置へ復帰する。

このように本考案は、形状記憶合金から成るス
プリングを加熱し、この時生じる逆変態運動によ
つてプツシユロツドを変位させるものであり、シ
ールの困難な配管を必要とせず、加熱手段（電気
発熱体及び熱伝導部材）も熱容量が小さく、更に
これを収容するハウジングも断熱性に優れ、形状
記憶合金スプリングの効果的な加熱を果たすこと
ができるので熱応答性及び省エネルギ性に優れ、
常に一定の力が得られるので信頼性が高く、しか
も大きなストロークが得られるという利点を有す
る。

以下本考案の位置制御装置の一実施例について
説明する。

本考案に係る位置制御装置は、第２図に示すよ
うにプツシユロツド１０と、このプツシユロツド
１０の端部を収容するハウジング１２と、プツシ
ユロツド１０とハウジング１２の間に設けられた
第１及び第２スプリング１３及び１４と、該第１
スプリング１３を加熱するための熱伝導部材２１
及び電気発熱体１５とから成る。

プツシユロツド１０は、棒状部材であつて、ハ
ウジング１２内よりエンドキヤツプ１６を往復動
自在に貫通し、ハウジング１２内のほぼ中央には
合成樹脂製のフランジ状ストツパ１９が設けられ
ている。

ハウジング１２は、熱伝導率の小さい材料、す
なわち合成樹脂製の円筒状本体１７と、本体１７
の上端部に固定されたエンドキヤツプ１６から成
る。本体底部１７ａには、ストツパ１９まで延長
する中空の突起２０が設けられ、この突起２０内
の空間をプツシユロツド１０の下端部が上下に摺
動するようになつている。

本体底部１７ａとプツシユロツドストツパ１９
下面との間には、形状記憶合金から成る第１スプ
リング１３が設けられ、第１スプリング１３の端
部はそれぞれ熱伝導部材２１の底部２１ｃ及びプ
ツシユロツドストツパ１９に係止されている。こ
の第１スプリング１３は、例えばTi−Ni（原子比
50％−50％）系形状記憶合金から成り、例えば約
60゜にて元の形状に復帰し、図示した実施例では、
伸張してプツシユロツド１０を上方（第２図中）
に押圧するようになつているが、加熱時に収縮さ
せることもできる。この場合、第１スプリング１
３はエンドキヤツプ１６側に設ける。作動温度
は、用途に応じて色々選定することができる。

一方プツシユロツドストツパ１９上面とエンド
キヤツプ１６との間には、通常の材料（形状記憶
合金でない）から成る第２スプリング１４が設け
られその両端部は、ストツパ１９上面とエンドキ
ヤツプ１６にそれぞれ係止されている。

ハウジング本体１７内には図示するような二重
円筒状の熱伝導部材２１が配置されている。この
部材２１は、ハウジング本体１７の内周面に当接
する外側円筒部２１ａと、ハウジング底部１７ａ
上面に当接する底部２１ｃと、突起２０の外周面
に当接する内側円筒部２１ｂとからなる。内側円
筒部２１ｂにはこれに当接してコイルバネ、すな
わち第１スプリング１３が嵌合されて配されると
共に、外側円筒部２１ａにはこれに当接して円筒
状の電気発熱体１５が設けられている。本構成に
より、電気発熱体１５は、熱伝導部材２１に熱を
伝えると共に第１スプリング１３を熱輻射で加熱
し、熱伝導部材２１は伝えられた熱を底部２１ｃ
及び内側円筒部２１ｂに伝達しこれらを介して第
１スプリング１３を加熱（熱伝導及び熱輻射）す
る。熱伝導部材２１は銅、アルミニウム等の良熱
伝導体から構成することが好ましい。この電気発
熱体１５は例えば、ニクロム細線をコイル状に巻
いたものから構成でき、発熱体１５はリード線２
２を介して通電することにより加熱できる。

発熱体１５に通電がされず、第１スプリング１
３が上記作動温度（約60℃）以下に保持されてい
るとき、第２スプリング１４の力は第１スプリン
グ１３の力より大であつて、プツシユロツド１０
のストツパ１９はハウジング底部１７ａの突起２
０に押圧される。

このとき、リード線２２を介して、電気発熱体
１５に通電されこれが発熱すると、第１スプリン
グ１３はこれにより直接加熱されると共にこの発
熱体１５によつて熱伝達された熱伝導部材２１に
よつても加熱される。第１スプリング１３が作動
温度以上に加熱されると、第１スプリング１３は
形状記憶合金であるため高温時に記憶していた形
状すなわち伸張状態に復帰する。従つて、プツシ
ユロツド１０は、第２スプリング１４に抗して上
方へ押圧される。

又この通電が停止されて、第１スプリング１３
が作動温度以下に冷却されると、第１スプリング
１３は第２スプリング１４によつて図示する位置
に圧縮されるので、プツシユロツド１０は下方に
移動する。このように第２スプリング１４はリタ
ーンスプリングとして作動する。

以上の通り、本考案の位置制御装置は、アクチ
ユエータを構成する形状記憶合金スプリング、す
なわち第１スプリングを熱輻射壁を内部に形成す
るハウジング内に配し、この熱輻射壁を介して該
第１スプリングをその内側及び外側より加熱する
構成である。更に、本考案の発熱体は、該第１ス
プリングの外側周囲に熱輻射壁の一部を形成して
これを加熱する構成である。本構成により、第１
スプリングの効果的な加熱が果たせ、その結果熱
応答性及び省エネルギ性に優れた作動信頼性の高
い位置制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のアイドルアツプシステムを示
す概略図、第２図は本考案に係る位置制御装置を
示す側断面図である。 １０……プツシユロツド、１２……ハウジン
グ、１３……第１スプリング、１４……第２スプ
リング、１５……電気発熱体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. プツシユロツドと、該プツシユロツドを往復動
   自在に収容すると共に熱伝導部材から成る熱輻射
   壁を内部に形成し熱伝導率の小さい材料よりなる
   ハウジングと、一端がハウジングに係止され他端
   がプツシユロツドに係止された高温時の形状を記
   憶する形状記憶合金から成るコイル状第１スプリ
   ングと、該第１スプリングに対抗するよう一端が
   プツシユロツドに係止され、他端がハウジングに
   係止された第２スプリングと、第１スプリングを
   加熱するよう該第１スプリングの中央孔において
   その内周に接触しかつ該第１スプリングを囲むよ
   うその近傍に配置されかつ前記熱輻射壁の一部を
   成す筒状熱伝導部材と、該熱伝導部材に熱伝達可
   能にハウジング内に配置された電気発熱体とから
   成り、該発熱体は第１スプリングの外周に空〓を
   介してこれを囲む前記熱輻射壁の一部を形成して
   成る位置制御装置。