JPH0462376A - 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、被駆動側の開閉板を形状記憶合金より成る駆
動素子にて動作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より成る駆動素子を
用いたものが使用される様になってきた。

以下に、形状記憶合金より成る駆動素子を駆動源に用い
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６２−１６７
０４３号公報に記されているものがある。

第６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。

従来のダンパー開閉装置１は、ダンパー装置の基板２の
一端部に開口部３が形成されて居り、その中腹部上面に
支初板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開閉板で、そ
の先端部に上記基板２の開口部３を開閉するためのパツ
キン６が装着されている。又、上記開閉板６には常時開
口：部３を閉成する方向に附勢する板ばね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駆動素子にして、上記開閉
板６のパツキン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板ばね７の
附勢力と共に前記開閉板６を閉成する方向に附勢し、そ
の収縮時には板ばね７の附勢力に抗して上記開閉板６を
開成する方向に附勢するようになっている。

９は上記駆動素子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端子１　（９’）と端子
２　（９／／）を介して外部電源に接続されており、前
記駆動素子８に直列に接続されて居り、ダンパー開成指
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
の駆動素子８から順番に収縮が始まり、その結果駆動素
子８の収縮力が上記板ばね７の附勢力より勝り作動板開
閉板が時計方向、即ち開成方向に回動される。

尚１０は駆動素子８及びヒーター９を収納するだめのカ
バーを示す。第７図は従来のダンパー開閉装置に用いる
制御ブロック図である。

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、従って駆動素子８が伸
長状態にあり、開閉板５は板ばね７の附勢力によって閉
成方向に附勢され、このため開口部３は開閉板６のプレ
ート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及び駆動素子８の直列回路に電流が流れ、駆動素
子８はヒーター９によって加熱される。このため、駆動
素子８は収縮し、板ばね７の附勢力に抗して開閉板６を
時計方向に回動し開口部３を開成する。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記構成にては、形状記憶合金バネ（駆動
素子）の保持が不安定であり駆動素子と開閉板の接続及
び板バネの取付等が複雑で工数がかかるという問題点が
あった。

更に、板バネは開閉板を閉方向に附勢しているがシール
性向上のため閉時の保時力をある程度持たせると、開閉
板全開時には、かなり大きな力となり、駆動素子側の出
力を大きくするため、形状記憶合金バネを大きくする必
要があった。

また、部製素子加熱用ヒーターからの熱伝導が駆動素子
に伝わりに＜＜、応答性に欠けると共に、リード線の接
続処理方法の信頼性及び組立性に欠ける問題点があった
。

本発明は安価で組立やすく、かつ形状記憶合金バネ（駆
動素子）の保持が確実であるダンパー開閉装置、また開
閉板の開閉を小さな形状記憶合金に二で行うダンパー開
閉装置、まだ形状記憶合金の加熱用リード線結線の信頼
性、組立性を改善したダンパー開閉装置を提供せんとす
るものである。

課題を解決するだめの手段 上記問題を解決するため、本発明は、冷気流入口と連通
した開口部を開閉する開閉板を、基板の第２の開口部の
２の軸受にて軸支し、この軸間に２つの足を設け、この
１つの足にバイアスバネを、もう１つの足に、形状記憶
合金バネを取付け、第２の開口部の軸受側を反対開口面
を覆う固定板に前記バイアスバネと形状記憶合金バネの
他端を取付け、かつこの２つのバネをある角度にて保持
するリブを固定板に設けたものである。

更に、バイアスバネはコイルバネであり、初張力を持ち
、バネ定数の少ないものにて構成したものである。

更に、形状記憶合金バネはコイルバネであり、該バネの
線材にヒータ線が巻き付けられてあり、ヒータ線とリー
ド線は圧着端子を介して接続されている。

作　　　用 上記構成のため、形状記憶合金バネとバイアスバネは固
定板にある角度を持って保持されているので、開閉板の
２つの足にそれぞれの他端を取り付けやすく簡単に組立
てられる。

また、バイアスバネは初張力により開閉板を、冷気のも
れなく閉止し、比較的小さい形状記憶合金のパワーにて
開放出来る。

また、形状記憶合金バネに巻きつけられたヒータ線は、
リード線と確実に取付けられる。

実施例 本発明の請求項（１）の一実施例を第１図、第２図、第
３図をもちいて詳細に説明する。２０は冷蔵庫等の冷気
吹き出し口に取りつけられ、冷気を流す第一の開口部２
１を持つ基板である。基板２０には、開閉板２２の回転
軸２２ａを回動自在に支持するＵ字形状の軸受は部２３
を有する突出部２４と駆動源である形状記憶合金バネ２
６やバイアスバネ２６を格納する第二の開口部、２７が
設けられている。前記開閉板２２には、前記基板２ｏの
第一の開口部２１を開閉し、第一の開口部２１をシール
するだめのシール材２８が張り付けられている開閉部２
２ｂと、前記形状記憶合金バネ２６と、バイアスバネ２
６を保持する２つの足Ａ、Ｂ（２２ｃ。

２２ｄ）を有する軸部２２ａがある。この軸部２２ｅの
両端には前記基板２ｏのＵ字形状の軸受は部２４と回動
自在に係合する回転軸２２ａが設けられている。２９は
カバーで、タッピングネジ３ｏによって基板２ｏに取り
つけられ、前記開閉板２２の上下方向の位置規制を行う
。駆動源である形状記憶合金バネ２６には、形状記憶合
金バネ２６を加熱し形状記憶効果を出すための絶縁被膜
を有するヒータ線３１が巻きつけられ、両端には、形状
記憶合金バネ２６を通す２個以上の穴３２ａとフック部
３２ｂを有するホルダーＡ３２と、同じく形状記憶合金
バネ２６を通す２個以上の穴３３ａと固定板３４に取り
つけるためのタッピングネジ３６を通す穴３３ｂを有す
るホルダーＢ３３が取りつけられている。前記ヒータ線
３１は、端子受け３６を介して外部電源とリード線３７
によって接続される。バイアスバネ２６は、一端のフッ
ク部２６ａを開閉板２２の足Ｂ２２ｄに、他端のフック
部２６ａを固定板３４に設けられた穴３４ａに保持し張
設されている。

請求項１においては、前記固定板３４に、先端に爪部３
８ａを宥するリブＡ３８．ＩＪブＢ３９が設けられてお
り、リブＡ３Ｂは、前記開閉板２２の足Ａ　２２　ｃに
隣接し位置し、リブＢ３９は開閉板２の足Ｂ２２ｄに隣
接し位置しており、さらに、リブＡ３Ｂ、Ｂ３９は開閉
板２２が開閉しても接触しない位置に設けられている。

上記構成において、形状記憶合金バネ２６と、バイアス
バネ２６の固定板３４への組み立ては、まず、形状記憶
合金バネ２６においては、あらかじめヒータ線３１を巻
きコイリングされた両端にホルダーＡ３２　、Ｂ３３を
取りつけたものを、ホルダーＢ３２を固定板３４の取り
つけ穴４ｏにタッピングネジ３６によって固定した後ホ
ルダーＡ３２を形状記憶合金バネ２６を伸ばすことによ
って、固定板３４のリブＡ３８の爪部３８ａに保持する
。

つぎに、バイアスバネ２６は、一端のフック部２６ａを
固定板３４に設けられた穴３４ａに引っかけ、他端２６
ｂをバイアスバネ２６を伸ばすことによって固定板３４
のリプＢ３９の爪部３９ａに保持する。この後、固定板
３４を基板２０の第二の開口部２７の開閉板２２と反対
側にタッピングネジ４１によって固定する。次に、あら
かじめシール材２８を貼り付けた開閉板２２を基板２゜
の突出部２４のＵ字状の軸受は部２３に回転軸２２ａを
係合するように設置したのち、リプＡ３８の爪部３８ａ
に保持されているホルダーＡ３２を開閉板２２軸部２２
ａの足Ａ２２ｃに、リプＢ３９の爪部３９ａに保持され
たバイアスバネ２６を開閉板２２の軸部２２ｅの足Ｂ２
２ｄにそれぞれ移設する。この後、カバー２９を基板２
ｏにタッピングネジ３ｏによって固定する。

つぎに、動作について説明する。冷蔵庫内の温度が設定
値より高いとき制御回路（図示せず）によってヒータ線
３１に通電されると、形状記憶合金バネ２６はマルテン
サイト相からオーステナイト相へ変態し収縮しバイアス
バネ２６の反力に抗してホルダーＡ３２を介して開閉板
２２を開方向に移動させ、さらに全開状態で保持し、第
一の開口部２１から冷気を冷蔵庫内へ流入させる。

逆に、冷蔵庫内の温度が設定値より低くなると、制御回
路（図示せず）にてヒーター３１への通電が止められ、
形状記憶合金バネ２６の温度が下がり、オーステナイト
相からマルテンサイト相へ変態し出力が低下する。開閉
板２２は、バイアスバネ２６の力によって再び閉方向に
回転し基板２゜の第一の開口部２１を閉じ冷気の冷蔵庫
内への流入を止める。

以上述べたように、特許請求の範囲第（１）項において
は固定板に形状記憶合金バネと、バイアスバネを係止す
るだめの２つのリプを設け、固定板に形状記憶合金バネ
とバイアスバネをあらかじめ係止した後、基板に取りつ
け、開閉板を設置した後、開閉板軸部の足Ａ、Ｈに固定
板のリプＡ、Ｂに係止された形状記憶合金バネとバイア
スバネの一端を移設する。さらに、カバーをビス止めし
組み立てるため、組み立ては、簡単である。

本発明の、請求項（２）の説明を、第１図、第２図、第
４図を用いて詳細に説明する。基本構造は、請求項１と
同様であるため省略する。開閉板２２と固定板３４０間
に張設されたバイアスバネ２６は、初張力を持つコイル
スプリングである。

つぎに、動作について説明する。開閉板２２が閉状態で
あるとき、開閉板２２の全閉力は第４図に示すようにｆ
ｌ−Ｆｌによって決定される。Ｆｌは形状記憶合金バネ
のマルテンサイト相におけるバネ特性によって決定され
るものである。全閉力を得るためには、目標とする全閉
力に相当する力をバイアスバネ２６によって発生しなけ
ればならない。このとき、バイアスバネ２６の力ｆ１　
は、初張力（ｉ。）＋（全閉時のバイアスバネ２６の伸
びＸバイアスバネ２６のバネ定数（ｋｏ））によって求
めることができる。ただしｆｌ−Ｆ、　ｅ全閉力とする
。つぎに、冷蔵庫内の温度が設定値より高くなったとき
外部制御回路（図示せず）によりヒータ線３１に通電が
行われ、形状記憶合金バネ２６は、縮もうと力を発生す
る。この力は、温度に比例するが、バネの常温状態から
の伸び（歪み）とは、反比例の力である。この力によっ
て全閉から全開へ移動するとき、形状記憶合金バネ２６
の発生力Ｆ２に抗する力となるバイアスバネのカｆ３は
、開閉板２２と第一開口部２１との間の寸法の変化と比
例し増加する。確実に全開するためには、ｆ３（ｆｏ（
初張力）　＋　１４（バネ定数×バネの伸び））〈Ｆ２
　（全開状態での形状記憶合金バネの出方）の関係が必
要である。

以上述べたように、バイアスバネの初張力をｆ。

として、バネ定数をｋ。とすることによって、全開時、
Ｆ３の全開力を得ることができ、全閉力をＦ４とできる
。

本発明の請求項（３）の説明を第１図、第２図、第４図
をもちいて説明する。

基本構造は、請求項（１）と同様であるため説明を省略
する。形状記憶合金バネ２６は、コイルバネでヒータ線
３１が巻きつけられている。ヒータ線３１の両端にはか
ん合部４２ａを有する圧着端子４２がカシメつけられて
いる。４３は固定板３４に固着され一端にリード線３７
を圧着する圧着部４３ａと他端に、前記圧着端子４２の
かん合部４２ａに係合する突出部４３ｂを有する端子う
けである。

ヒータ線３１とリード線３７の接続は、ヒータ線３１の
両端の圧着端子４２のかん合部４２ａを端子うけ４３の
突出部４３ｂに圧入することによって行うことができ半
田付は等が不要となるその後、固定板３４をタッピング
ネジ４１にて基板２０に取りつける。使用時においては
、リード線３７に力を加えてもリード線３７を保持する
端子うけ４３が固定板３４に固着されている為、ヒータ
線に力が加わることはない。

発明の効果 （１）請求項（１）においては、 冷気流入口と連通した第一の開口部と、第二の開口部を
有する基板と、該第二の開口部を開閉し、かつ前記第二
の開口部に設けられた軸受けに軸支され、前記第二の開
口部を開閉し、かつ前記第二の開口部の軸受は間に２つ
の足を持った開閉板と、第二の開口部の軸受は側と反対
側の開口面を覆う固定板と、一端を供閉板の足に他端を
前記固定板に取りつけられたバイアスバネと、一端を開
閉板のもう一つの足に取りつけられ、他端を固定板に取
りつけられ、前記バイアスバネと対抗する力を発生する
形状記憶合金バネと、該基板の軸受は側の第二の開口部
を覆い、開閉板の軸部を回動自在に保持するカバーを有
し、前記固定板には、バイアスバネと、形状記憶合金バ
ネをある角度に保持するリブを設けることによって、形
状記憶合金バネと、バイアスバネの一端をあらかじめ固
定板に固定し、他端を固定板のリプに保持させた後、固
定板を基板に固定し、つぎに開閉板を組み込み、固定板
のリブに保持された形状記憶合金バネと、バイアスバネ
の一端を開閉板の２つの足にそれぞれ取りつけることに
よって、簡単に組み込め、安価なダンパー開閉装置を提
供できる。

（２）’−ｉた、請求項（２）においては、バイアスバ
ネは、コイルバネであり、一端を基板に固定され、他端
を開閉板の足に取りつけられ、かつコイルバネは、初張
力を持ち比較的小さいバネ定数を持つことによって、全
閉力を確保し、かつ全開時の抗力を小さくできるため、
形状記憶合金バネを小さくでき、かつ、全体の大きさを
小さくできるとともに、安価なダンパー開閉装置を提供
できる。

（３）さらに、請求項（３）においては、形状記憶合金
バネは、コイルバネであり、該形状記憶合金バネには、
線材にヒータ線が巻きつけられており、該ヒータ線の両
端には圧着端子がカシメっけられており、電源部と連結
しているリード線には前記圧着端子とかん合する端子受
けが取りつけられているとともに該リード線、圧着端子
、端子受は近傍には、リード線を固定する固定板があり
、該固定板を基板に固定することによってヒータ線と電
源側と連結したリード線との接続が簡単に行え、かつ、
リード線に外力が加わってもヒータ線に過大な力が加わ
る事なく安価で、堅牢なダンパー開閉装置が提供できる
。

Δ図、第３図は本発明のダンパー開閉装置の請＊装置の
断面８図、第７図は従来のダンパー開閉装置の制御回路
図である。

２０・・・・・・基板、２１・・・・・・第一の開口部
、２２・・・・・・開閉板、２２ｃ、２２ｄ・・・・・
・足、２３・旧・・軸受け、２６・・・・・・形状記憶
合金バネ、２６・・・・・・バイアスバネ、２９・・・
・・・カバー、３１・川・・ヒータ線、３４・・・・・
・固定板、３７・・・・・・リード線、３８．３９・・
・・・・リプ、４２・・・・・・圧着端子、４３・・・
・・・端子受け。

代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名図、
第２図は本発明のダンパー開閉装置の断ｔａ第 図 −一変イＬ 第 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）冷気流入口と連通した第一の開口部と第二の開口
   部を有する基板と、この第一の開口部を開閉し、かつ前
   記第二の開口部に設けられた軸受けに軸支され、前記第
   一の開口部を開閉し、かつ前記第二の開口部の軸受け間
   に２つの足を持った開閉板と、第二の開口部の軸受け側
   と反対側の開口面を覆う固定板と、一端を開閉板の足に
   、他端を前記固定板に取りつけられたバイアスバネと、
   一端を開閉板のもう一つの足に取りつけられ、他端を固
   定板に取りつけられ、前記バイアスバネと対抗する力を
   発生する形状記憶合金バネと、該基板の軸受け側の第二
   の開口部を覆い、開閉板の軸部を回動自在に保持するカ
   バーを有し、前記固定板には、バイアスバネと、形状記
   憶合金バネをある角度に保持するリブを設けたことを特
   徴とするダンパー開閉装置。
2. （２）バイアスバネは、コイルバネであり、一端を基板
   に固定され、他端を開閉板の足に取りつけられ、かつコ
   イルバネは、初張力を持ち比較的小さいバネ定数を持つ
   ことを特徴とする請求項（１）記載のダンパー開閉装置
   。
3. （３）形状記憶合金バネは、コイルバネであり、線材に
   ヒータ線が巻きつけられ、該ヒータ線の両端に圧着端子
   をカシメつけており、電源部と連結しているリード線に
   前記圧着端子と嵌合する端子受けが取りつけられている
   とともに、該リード線、圧着端子、端子受け近傍に、リ
   ード線を固定する固定板があり、該固定板を基板に固定
   することを特徴とした請求項（１）記載のダンパー開閉
   装置。