JPH0515585Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、例えば、食器洗浄機において蒸気を
機外に排気する蒸気排気蓋や、空調機において風
向きを変更するルーバー等を、正逆二方向に回動
させる通電型の熱感応アクチユエータの改良に関
するものである。

「従来の技術」 従来のこの種熱感応アクチユエータとして、実
開昭59−123674号公報に示すものが存する。

該従来のアクチユエータは、具体的には図示し
ないが、湾曲状の板ばね材からなるバイアスばね
と、温度変化に応じて湾曲形状と直線形状に変形
できる形状記憶合金ばねとを備え、前者のバイア
スばねに対しては、その両端部にポケツト部を形
成し、後者の形状記憶合金ばねに対しては、その
両端部に通電用の導線を接続する構成となつてい
る。

そして、実際の使用に際しては、上記バイアス
ばねの両端ポケツト部に、通電用の導線が接続さ
れた形状記憶合金ばねの各端部を個々に収納した
状態を得て、バイアスばねの一端部側を所定個所
に固定し、同ばねの他端部側を動作素子側と適宜
干渉させて、後は、この状態で、電気回路のスイ
ツチをONすれば、形状記憶合金ばねが通電加熱
されて、上記バイアスばねの湾曲形状に抗して直
線形状に変形し、逆に、スイツチをOFFすると、
今度は、バイアスばねのばね圧で、形状記憶合金
ばねが湾曲形状に復帰するので、これにより、バ
イアスばねの可動する他端部で動作素子に所望の
運動力が付与できることとなる。

「考案が解決しようとする問題点」 従つて、斯る従来のアクチユエータは、形状記
憶合金ばねとバイアスばねにコイルばねを使用し
なくとも、動作素子に所望の運動力を確実に付与
できる利点を有するが、反面、形状記憶合金ばね
を単なる棒状体に成形し、その固定側端部と可動
側端部に通電用の導線を直列的に接続して、電極
部を固定電極と可動電極となす関係で、形状記憶
合金ばねが温度変化に応じて形状変形すると、当
該形状記憶合金ばねの可動側端部に接続されてい
る導線も、必ず、当該可動側端部と一緒に移動す
る。

この為、従来にあつては、この導線の移動を許
容するかなりのスペースの確保が絶対的に必要と
なるので、斯るスペースの確保に起因して、必然
的に、アクチユエータ自体が大型化して、現今の
小型化の要請に反することとなるばかりか、形状
記憶合金ばねの可動側端部と導線とを一緒に移動
させることは、例え、そのスペースを確保したと
しても、導線が断線してしまう恐れを充分に有し
ているので、これを防止する対策も更に要求され
ることとなる。

しかも、従来にあつて、棒状体の形状記憶合金
ばねを直線形状に変形して、湾曲状のバイアスば
ねの両端部を強制的に拡開することは、その作動
ストロークが自ずと大きくなつて、これ自体も、
アクチユエータの大型化の原因となつている。

「問題点を解決するための手段」 而して、本考案は、斯る従来アクチユエータの
問題点を有効に解決するために開発されたもの
で、湾曲板状のバイアスばねの一端部側に、動作
素子への作動部と形状記憶合金ばねの係止部とを
夫々形成し、他端部側を所定寸法のスリツトを介
して二叉状に分割して、該二叉状の分割他端部を
所定個所に固定する構成となす一方、形状記憶合
金ばねを上記バイアスばねの二叉分割形状に相応
するＵ字形状に成形して、該Ｕ字状の形状記憶合
金ばねの頭部を上記係止部に係合し、同ばねの両
端部をバイアスばねの対応する分割他端部と一緒
に固定する構成となし、且つ、当該形状記憶合金
ばねの両端部に通電用の導線を接続する構成を採
用した。

「作用」 依つて、本考案にあつても、通電が断たれてい
る時は、バイアスばねが形状記憶合金ばねに打ち
勝つて、自身の湾曲形状をそのまま維持している
ので、バイアスばねの作動部から動作素子へ所望
の運動力は付与されないが、この状態で、通電を
行なうと、今度は、形状記憶合金ばねが通電加熱
されて、バイアスばねの湾曲形状に打ち勝つて直
線形状に変形するので、これにより、バイアスば
ねも直線状に容易に変形して、該バイアスばねの
作動部が動作素子に所望の運動力を付与すること
となる。

しかし、本考案にあつては、バイアスばねの他
端部側をスリツトを介して二叉状に分割し、形状
記憶合金ばねを当該二叉分割形状に相応するＵ字
形状に成形した上で、該形状記憶合金ばねの両端
部をバイアスばねの分割他端部と一緒に固定し
て、この両端部に通電用の導線を接続する構成を
採用しているので、従来と異なり、電極部がいず
れも固定電極となる。

従つて、例え、形状記憶合金ばねが温度変化に
応じて形状変形しても、該形状記憶合金ばねの変
形に応じて、導線が一緒に移動する必要が全くな
いので、導線が断線する心配がなくなると共に、
アクチユエータ自体の小型化に貢献できる。

「実施例」 以下、本考案を図示する一実施例に基づいて詳
述すれば、該実施例に係る熱感応アクチユエータ
も、従来と同様に、湾曲状の板ばね材からなるバ
イアスばねと、温度変化に応じて湾曲形状と直線
形状に変形できる形状記憶合金ばねとを備えるも
のであるが、特徴とするところは、以下の構成に
ある。

即ち、本実施例にあつては、第１図に示す如
く、湾曲板状のバイアスばね１の一端部１ａ側に
略Ｖ字形状の作動部２を形成して、該作動部２を
後述する動作素子側と干渉させる構成となすと共
に、他端縁から一端部１ａ側適所に至る中央部位
に短絡防止用のスリツト３を形成し、該スリツト
３により、他端部側を二叉状に分割して、該二叉
状の分割他端部１ｂ，１ｂに螺子部材９の螺子孔
４を夫々形成し、且つ、上記スリツト３が形成さ
れていない一端部１ａ側に、切欠起立状の係止部
５を一体に形成する構成となつている。

他方、形状記憶合金ばね６は、図示する如く、
ニツケル・チタン系合金の線材で、上記バイアス
ばね１の二叉分割形状に相応する略Ｕ字形状に成
形されて、そのＵ字状頭部に上記バイアスばね１
の係止部５に係合する係合部７を形成し、その両
端部に電極ともなるフツク部８，８を夫々形成す
る構成となつている。

従つて、該各フツク部８を螺子部材９を介して
バイアスばね１の螺子孔４に固着し、上記係合部
７を係止部５に係合すれば、形状記憶合金ばね６
がバイアスばね１の上面側に密着する状態をもつ
て並設されることとなる。

そして、本実施例にあつては、斯る構造に加え
て、第３図に示す如く、形状記憶合金ばね６の両
端フツク部８を、通電用導線の接続端子１４を介
して、ヒータ１５と直列となる電気回路に接続し
て、スイツチ１６のONで、形状記憶合金ばね６
に通電して、内部抵抗によつて形状記憶合金ばね
６を発熱させることにより、形状記憶合金ばね６
を直線形状に変形させ、逆に、通電を断つて発熱
を停止することにより、形状記憶合金ばね６をバ
イアスばね１に馴染む湾曲形状に変形させる構成
を採用している。

依つて、斯る構成の形状記憶合金ばね６とバイ
アスばね１を、今仮に、食器洗浄機用のアクチユ
エータとして使用する場合には、食器洗浄機（図
示せず）の蒸気排気口の所定個所１０に、形状記
憶合金ばね６を並設したバイアスばね１の二叉状
分割他端部１ｂ，１ｂを、上記接続端子１４を接
続した形状記憶合金ばね６の両端フツク部８，８
と一緒に、螺子部材９を介して固定する一方、バ
イアスばね１の作動部２を動作素子（蒸気排気
蓋）１１の両側に一体形成された回動軸１１ａ，
１１ａ中、一方の回動軸１１ａに固設された突出
部１２に干渉させれば、アクチユエータの取り付
けが完了する。

尚、必要がある場合には、図示する如く、動作
素子１１側に補助バイアスばね１３を設けること
も可能である。

そして、斯る状態にあつて、通電が断たれてい
る時は、第２図Ａに示す如く、バイアスばね１が
形状記憶合金ばね６に打ち勝つて、自身の湾曲形
状をそのまま維持しているので、動作素子１１の
回動軸１１ａに設けられている突出部１２は、バ
イアスばね１の作動部２により下方に押圧されず
に、動作素子１１は図中上方に回動付勢されてい
る。

しかし、この状態で、通電を行なうと、今度
は、形状記憶合金ばね６が通電加熱されて、バイ
アスばね１の湾曲形状に打ち勝つて直線形状に変
形するので、これにより、バイアスばね１も直線
状に変形する。尚、この場合、上記した短絡防止
用のスリツト３の作用を得て、バイアスばね１は
容易に変形することが可能となると共に、形状記
憶合金ばね６の変形は、食器洗浄機内の高温雰囲
気温度によつても促進されることとなる。

すると、第２図Ｂに示す如く、このバイアスば
ね１の変形に伴い、作動部２が上記回動軸１１ａ
の突出部１２を下方に強制的に押圧するので、こ
れと連動して、動作素子１１も自身の両側に形成
された回動軸１１ａ，１１ａを介して、同方向に
自動的に回動することとなつて、これにより、食
器洗浄機は、自身の排気口が開放されて、機内の
蒸気を機外に自動的に排気することが可能となる
訳である。

尚、この状態で、通電を断つと、再び、形状記
憶合金ばね６がバイアスばね１の湾曲形状に馴染
む湾曲形状に変形するので、これにより、第２図
Ａに示す状態に、動作素子１１が自動的に回動復
帰することは言うまでもない。

しかし、本実施例にあつては、スイツチの
ON・OFFで、形状記憶合金ばね６を変形させる
ものではあるが、バイアスばね１の他端部側を短
絡防止用のスリツト３を介して二叉状に分割し、
形状記憶合金ばね６を当該二叉分割形状に相応す
るＵ字形状に成形した上で、当該形状記憶合金ば
ね６の両端フツク部８，８をバイアスばね１の分
割他端部１ｂ，１ｂと一緒に固定して、該各フツ
ク部８に導線の接続端子１４を接続する構成を採
用しているので、従来のものと異なり、電極部が
いずれも固定電極となつて、同一側に位置させる
ことが可能となる。

従つて、本実施例にあつては、例え、形状記憶
合金ばね６が温度変化に応じて形状変形しても、
該形状記憶合金ばね６の変形に応じて、従来の如
く、導線が一緒に移動する必要が全くなくなるの
で、導線が断線する心配がなくなると共に、導線
の移動を許容するスペースも全く不要となるの
で、これにより、アクチユエータ自体の小型化が
大いに期待できる訳である。

又、上記の実施例は、形状記憶合金ばね６をバ
イアスばね１の上面側に並設したものであるが、
第４図Ａに示す如く、同様な構造をもつて、形状
記憶合金ばね６をバイアスばね１の下面側に並設
することも可能であると共に、第４図Ｂに示す如
く、形状記憶合金ばね６をニツケル・チタン系合
金の板材でＵ字形状に成形して、該板材製形状記
憶合金ばね６をバイアスばね１に並設することも
実施に応じ任意である。但し、これらの場合であ
つても、短絡防止用のスリツト３をバイアスばね
１の他端部側に形成することは言うまでもない。

「考案の効果」 以上の如く、本考案は、バイアスばねに短絡防
止用のスリツトを形成して、該バイアスばねにＵ
字状の形状記憶合金ばねを並設したことを特徴と
するものであるから、当該Ｕ字状形状記憶合金ば
ねの両端部に通電用の導線を接続するだけで、電
極部を全て固定電極とすることが可能となつた。

従つて、従来の如く、形状記憶合金ばねの形状
変形に応じた導線の移動を許容するスペースが全
く不要となるので、アクチユエータ自体の小型化
に大いに貢献できると共に、導線が断線してしま
う心配も全くなくなるので、これを防止する対策
を施す必要もなくなつて、特に、小型化が要求さ
れる通電型アクチユエータとしては真に最適なも
のとなる。

又、本考案は、形状記憶合金ばねの形状変化
で、バイアスばねの一端部側に形成された作動部
を上下方向に移動させるだけであるから、従来の
ものと比較すると、作動ストロークも必然的に小
さくなつて、この点からも、アクチユエータの小
型化が期待できることともなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係る熱感応アクチユ
エータの基本構造を示す分解斜視図、第２図Ａ，
Ｂは同アクチユエータと動作素子の関係を示す要
部説明図、第３図は同アクチユエータの組み付け
状態を電気回路との関係をもつて示す要部斜視
図、第４図Ａ，Ｂは他例を示す側面図及び斜視図
である。 １……バイアスばね、１ａ……一端部、１ｂ…
…分割他端部、２……作動部、３……短絡防止用
のスリツト、６……形状記憶合金ばね、１１……
動作素子、１４……通電用導線の接続端子。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 湾曲状の板ばね材からなるバイアスばねと、温
   度変化に応じて湾曲形状と直線形状に変形できる
   形状記憶合金ばねとを備える通電型の熱感応アク
   チユエータにおいて、 上記湾曲板状のバイアスばねの一端部側に、動
   作素子への作動部と形状記憶合金ばねの係止部と
   を夫々形成し、他端部側を所定寸法のスリツトを
   介して二叉状に分割して、該二叉状の分割他端部
   を所定個所に固定する構成となす一方、形状記憶
   合金ばねを上記バイアスばねの二叉分割形状に相
   応するＵ字形状に成形して、該Ｕ字状の形状記憶
   合金ばねの頭部を上記係止部に係合し、同ばねの
   両端部をバイアスばねの対応する分割他端部と一
   緒に固定する構成となし、且つ、当該形状記憶合
   金ばねの両端部に通電用の導線を接続するように
   構成したことを特徴とする熱感応アクチユエー
   タ。