JPH0711123Y2 - 開閉式感熱作動造花 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、形状記憶合金と弾性金属とを組み合わせたア
クチュエータによって、開花・閉花の動作をさせたり、
花や葉や茎等がしおれたり生き生きしたり、または風に
なびくように動作させて、実物の草花と同様の演出効果
を有する造花に関する。

［従来の技術］ 従来の造花は、静止した一定の形態を保持するだけで動
かないものであった。最近では、花弁等を形状記憶合金
で作ることによって、造花に動きを与えるようにしたも
のがある。しかしながら、花弁全体を金属で形成する
と、造花の美しさや本物らしさに欠けることになる。

そこで、例えば実開昭60-45337号公報に記載されるよう
に、形状記憶合金製のコイルばねを温度変化により伸縮
させることによって花弁集結体を上下させ、それに枢着
した多数の花弁を基端部付近を中心に回転させて、開花
・閉花動作を行なわせるようにしたものが提案されてい
る。また、実開昭60-52924号公報には、閉花方向に弾性
変形させた弾線と開花形状を記憶させた形状記憶合金線
とからなる芯材を花弁の芯部に配設し、温度変化により
花部を開閉させるようにした造花が開示されている。

また、このように形状記憶合金と弾性金属とを組み合わ
せたアクチュエータとして、実開昭59-123674号公報に
記載されるようなものが知られており、所定の形状をな
す板状の弾性部材の両端部をそれぞれ対向するように折
り曲げて収容部を形成して、その中に棒状をなす形状記
憶合金の両端部を収容保持し、加熱により形状記憶合金
を直線形状に変化させ、常温時には弾性部材の弾力によ
って湾曲形状に復帰させるようになっている。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した実開昭60-45337号公報に記載さ
れる従来の造花は、多重層からなる花弁を各層毎に動作
させるものであり、花弁１枚１枚の開閉動作を独立に制
御したり、花弁自体を動かしたりすることができず、開
閉動作に自然さを欠くという問題点があった。

また、実開昭60-52924号公報記載の造花は、芯材を構成
する弾線と形状記憶合金線とが、プラスチック材料等で
茎部や花弁の芯部に一体成形されるだけで互いに直接固
定されたり拘束されていないから、相互の位置関係にず
れを生じ易く、繰り返し動作させるうちに所望の変形を
させることができなくなったり、弾線または形状記憶合
金線が芯材内部で回転して、変形時にねじれを生じる虞
があるという問題点があった。このようなねじれやずれ
を防止するためには、形状記憶合金線及び弾線を被覆す
るプラスチック材料等を強固に形成する必要があるが、
その場合には、形状を変化させるために大きな力が必要
となり、芯材等を大きくしなければならず、また変形が
困難になって造花に十分な開閉動作を与えることができ
ないという問題点が生じる。

また、実開昭59-123674号公報に記載されるようなアク
チュエータは、例えば自動車の自動風向調整装置に使用
されるものであり、その両端を直線方向に変位させるこ
とによって所定の仕事をさせることを目的とする。従っ
て、アクチュエータの両端部以外の中間部分がどのよう
に形状を変化させるかについては、何ら考慮されておら
ず、またそのために特別の配慮もなされていない。かか
るアクチュエータを本考案のような造花に用いた場合に
は、形状記憶合金が、その両端に於いて弾性部材が形成
する収容部内に軸線方向にのみ拘束されるから、中間部
分で横方向に互いに位置のずれを生じて、造花に好まし
くない不自然な変形を生じさせたり、形状記憶合金が収
容部内で回転して、変形時に花弁等にねじれを生じさせ
る虞がある。

そこで、本考案は、上述した従来技術の問題点に鑑みて
なされたものであり、その目的とするところは、従来の
静止した形態の造花と同様に布、紙、皮やプラスチック
材料等で形成された造花に、実物の草花と同様の開花や
閉花等の所望の動作を与えることができ、しかも必要に
応じて花弁１枚１枚の動きを制御できると共に、その動
作が極めて自然で、花弁等の変形動作に不要なねじれ等
を生じる虞がない、演出効果の極めて優れた造花を提供
しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本考案の開閉式感熱作動造花は、上述した目的を達成す
るためのものであり、花弁・花芯・茎・葉等の花材と、
前記花材に一体的に装着されたアクチュエータとから構
成され、該アクチュエータが、所定の形状を記憶させた
平角線形状の形状記憶合金部材と、その記憶形状とは異
なる所定の形状をなす平角線形状の弾性金属部材とから
なり、形状記憶合金部材と弾性金属部材とが、互いに長
手方向に沿って摺接するように重ね合わせられ、長手方
向のある位置で互いに一体に、即ち相対移動不能に固定
され、しかも長手方向の他の位置では、少なくとも１個
以上の結合手段を用いて互いに長手方向と直角方向にず
れないように拘束されるが、長手方向に沿って互いにス
ライド可能に結合されているを特徴とする。

また、本考案の造花は、形状を変化させようとする花材
やその位置等に応じて、アクチュエータを花材の内部に
配設したり、またはその外面に取り付けることができ
る。また、形状記憶合金部材と弾性金属部材とは適当な
部材によりかしめることによって、一体的に結合固定す
ることができ、またそれらの周囲に巻装されたバンドを
用いて締結することによって、横方向には互いにずれな
いように拘束しつつ、長手方向には互いにスライドに留
め付けることができる。

［作用］ 本考案の開閉式感熱作動造花によれば、互いに２枚合わ
せに摺接させて重ね合わせた平角線状の形状記憶合金部
材と同じく平角線状の弾性金属部材とが、長手方向のあ
る位置で一体に結合固定されると共に、長手方向の他の
位置で互いに長手方向と直角方向にずれないように拘束
されているから、形状記憶合金部材をその変態点以上の
温度に加熱すると、両部材が互いに摺接面に沿って長手
方向にスライドしつつ、アクチュエータを記憶形状の方
向に変化させることができ、かつ温度を変態点以下に下
げると、弾性金属部材の弾力によって、同様に両部材が
互いに摺接面に沿って長手方向にスライドしつつ、アク
チュエータを弾性金属部材の有する形状に復帰させるこ
とができる。この場合、形状記憶合金部材と弾性金属部
材とは、互いに平坦な面で摺接しかつ長手方向と直角方
向に拘束されているので、形状を変化させる際に摺接面
が横方向にずれを生じたり離反したり、または両者が相
対的に回転して花材にねじれを生じさせる虞がない。

［実施例］ 以下、本考案の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。

第1a図及び第1b図には、本考案による造花に使用する花
弁１が示され、その外面の略中央には、アクチュエータ
２が、前記花弁の変形方向に沿ってかつその形状に合わ
せて一体的に取り付けられている。アクチュエータ２
は、第２図に示すように、開花形状を記憶させた平角線
状の形状記憶合金線３と、第３図に示すように開花形状
に湾曲させた同じく平角線状の弾性金属線４とから構成
される。形状記憶合金線３は、それと一体的に組み合わ
される弾性金属線４の弾力等によって、その変形が記憶
させた形状よりも幾分制限されるので、実際の開花状態
よりも開いた形状を記憶させておく必要がある。同様
に、弾性金属線４は、形状記憶合金線３の剛性等によっ
て元の湾曲形状への復帰が制限されるので、閉花状態よ
りも閉じた形状に湾曲させておかなければならない。

また、形状記憶合金線３に記憶させる形状は、第２図で
は全長に亘って一様な曲率の円弧状になっているが、部
分的に曲率を変えたり、一部または全部を直線状に形成
しても良い。同様に、弾性金属線４の形状は、第３図で
は全長に亘って一様な曲率の円弧状であるが、形状記憶
合金線３の前記記憶形状に合わせて部分的に曲率を変え
たり、または部分的若しくは全体を直線状にすることも
できる。

第４図に示すように、アクチュエータ２は、形状記憶合
金線３と弾性金属線４とを、該弾性金属線を内側にして
互いにその湾曲の向きが逆になるように２枚合わせに摺
接させて重ね合わせ、一方の端部即ち同図に於いて上端
または上端近傍を適当な手段、例えばかしめ部材５によ
りかしめることによって、一体的に結合・固定してい
る。アクチュエータ２の下端付近は、第14図に併せて良
く示されるように、形状記憶合金線３及び弾性金属線４
を、長手方向の直角方向には互いにずれないように拘束
しつつ、長手方向には相互にスライド可能となるよう
に、バンド６等の適当な手段によって締結している。

別の実施例では、かしめ部材５に代えて、熔接、ろう
付、接着等の方法や、ボルトまたはピン等の留め具によ
って形状記憶合金線３と弾性金属線４とを結合すること
ができる。また、本実施例では、形状記憶合金線３と弾
性金属線４とが、下端近傍の１箇所のみでバンド６によ
り固定されているが、両線の長さや湾曲形状等必要に応
じて２以上の位置において同様にバンド６で締結するこ
とができる。

上述のように形状記憶合金線３と弾性金属線４とを組み
付けることによって、常温では、形状記憶合金線３が弾
性金属線４の弾力によってその湾曲形状に変形されてい
る。形状記憶合金線３は、この状態に於いてその変態点
以上の温度に加熱されると、弾性金属線４の弾力に抗し
て第２図に示す前記記憶形状の向きに変形する。このと
き、形状記憶合金線３及び弾性金属線４は、上端がかし
め部材５により一体に結合されかつ下端がバンド６によ
り拘束されているので、摺接面に沿って横方向にずれを
生じたり離反したりすることなく、互いに全長に亘って
平坦な面で摺接しつつ長手方向にスライドし、アクチュ
エータ２は、あたかも１個の部材として所望の形状に変
化する。このとき、形状記憶合金線３と弾性金属線４の
摺接面の間に摩擦係数の低い合紙等の適当なシート材を
介装しておくと、両者を円滑にスライドさせることがで
きる。

このようにして構成されたアクチュエータは、接着剤や
粘着テープ等の適当な接着手段により、例えば第1a図に
示すように花弁１の中央に貼着される。第15図に示すよ
うに、花弁を表地材16と裏地材17とを張り合わせて形成
する場合には、これらの間にアクチュエータ２を挟み込
むようにして一体化することができる。また、花弁が１
枚の素材で形成される場合には、その表面または裏面に
アクチュエータを取り付けた後、その上にカバー材を被
覆することによって、見栄えを良くすることができる。

また、弾性金属線３に超弾性合金を用いることができ
る。その場合には、アクチュエータを繰り返し形状変化
させても、弾性金属線の弾力が十分に維持されるので、
より確実にアクチュエータを元の形状に復帰させること
ができ、より優れた耐久性が得られる。

第４図のアクチュエータは、弾性金属線４の外側に形状
記憶合金線３を配置しているが、これらを逆に配置して
も差し支えない。更に、必要に応じてこれらの長さを異
ならしめたり、両端を揃えないで組み付けることもでき
る。また、上述した実施例では、形状記憶合金線３及び
弾性金属線４が共に平角形状の断面を有する板状をなす
から、変形方向の厚みを薄くすることができ、より容易
にかつ大きな変形を生じさせることができる。しかし、
形状記憶合金線及び弾性金属線は、両者が互いに断面平
坦な面をもって摺接しかつ所望の形状に変形させること
ができる限り、正方形、半円形、三角形等の他の適当な
形状のものを使用することができる。

第5a図及び第5b図の実施例では、第1a図の場合よりも大
きな花弁１の形状を変化させるために、２個のアクチュ
エータ２が平行に貼り付けられている。花弁に取り付け
るアクチュエータの個数はアクチュエータの大きさと花
弁の大きさとの関係で何個でもよい。また、別の実施例
では、葉等に２個のアクチュエータを異なる向きに取り
付けて、ねじれた形状に変化させることができ、より優
れた演出効果を発揮させることができる。

第６図に示すアクチュエータは、第４図のアクチュエー
タよりも弾性金属線４のバンド６側の端部が長く延張さ
れ、かつ該アクチュエータを取り付ける花芯の外形に沿
う形状に形成されている。第８図は、このアクチュエー
タを花弁１の内部に装着し、かつ花芯８に固定した状態
を示している。第７図では、第４図のアクチュエータ
が、弾性金属線４のバンド６側の端部に取付部材７が接
続され、これを介して花芯８に取り付けられている。特
に第７図の実施例では、花芯の形状に合わせた形状の取
付部材７を用いることによって、同一のアクチュエータ
で様々な形状の花芯に対応することができる。

第9a図、第9b図、第9c図は、比較的大きな造花の花材に
アクチュエータを固定するための別の方法を示してい
る。この方法では、８個の矩形筒状の固定部材９が、中
央に開口を有するリング状の平らな円板10上に、円周方
向に沿って等間隔で放射方向に向けて配設されている。
アクチュエータ２は、第9b図及び第9c図によく示される
ように、固定部材９の内部に挿入され、かつその内周面
にバンド６を係合させることによって固定されている。

第10図は、形状記憶合金線３を通電加熱するためにリー
ド線を接続したアクチュエータの一例を示している。通
電用のリード線11は、留め具12を用いてかしめ等の適当
な方法で形状記憶合金線３の両端に取り付ける。リード
線は、アクチュエータの動きを妨げないように、屈曲性
や伸縮性に富んだものがよい。また、リード線は、被覆
線にしてアクチュエータに沿うように配線でき、裸線の
場合には、適当な方法でアクチュエータと絶縁して花弁
に取り付ければよい。

第11図は、形状記憶合金線３を通電加熱するための別の
実施例を示している。形状記憶合金線３と弾性金属線４
とは、かしめ部材５以外の部分で絶縁紙13等の適当な手
段により電気的に絶縁する。リード線11は、かしめや半
田付け等の方法で形状記憶合金線３および弾性金属線４
のバンド６側の各端部にそれぞれ取り付けられる。

第12a図および第12b図は、２個のアクチュエータを用い
た場合に、それらの形状記憶合金線３を同時に通電加熱
するための配線の実施例を示している。両アクチュエー
タのかしめ部材５側の各先端を接続線14で接続する。前
記両アクチュエータの形状記憶合金線のバンド６側の各
端部には、リード線11がそれぞれかしめ等の方法で取り
付けられる。

第13図は、いわゆる二方向性形状記憶合金からなるアク
チュエータを花弁に取り付け、これを通電加熱すること
によって花材を動作させるための実施例を示している。
二方向性形状記憶合金は、高温時と低温時とで異なる２
つの形状を記憶させたものであり、弾性金属線を用いる
ことなく、アクチュエータの形状を繰り返し変化させる
ことができる。

以上の実施例ではいずれも、形状記憶合金の記憶形状は
開花状態に相当するもので、弾性金属の有する形状は閉
花状態に相当するものであったが、逆に形状記憶合金の
記憶形状が閉花状態に、弾性金属の有する形状が開花状
態に相当するものであってもよい。この場合には、形状
記憶合金を加熱すると閉花し、冷却すると開花する。

更に、以上の実施例はすべて、花弁を例にして説明した
が、同様の原理を用いて、葉や茎に動きを与えることも
できる。

また、形状記憶合金を加熱する方法には、例えば、形状
記憶合金に直接通電する、雰囲気温度を高める、熱風を
当てる、光線等の熱線を当てる、等々がある。形状記憶
合金の冷却方法には、自然放冷、雰囲気温度を低くす
る、冷風を当てる、等々がある。これらのいずれの方法
を用いても、上述した実施例と同様に造花を開花・閉花
動作させることができる。

［考案の効果］ 本考案によれば、布・紙・皮・プラスチック等でできた
従来の造花に於いて、これに熱風を当てたり、形状記憶
合金に通電したり等して形状記憶合金を加熱し、かつ、
風を当てたり、室温に放置する等して形状記憶合金を冷
却することにより、従来は動かなかった造花に開花、閉
花等の動作をさせることができる。花弁だけでなく、葉
や茎にも動きを与えることができ、これらの効果で従来
にない優れた演出効果を造花に与えることができる。

更に、従来のようなばね状の形状記憶合金を使用した場
合に比して、構造は単純であり、必要に応じて小型に又
は細く形成することができ、茎や花のがく等の部分に使
用しても、見栄えがよく、外観上不自然な印象を与える
虞がない。また、花弁１枚１枚を独立に動かすことも容
易にできる。このため、開花や閉花動作は極めて自然
で、不要なねじれは生じない。特に、平角線状の形状記
憶合金を用いることによって、その変形方向の厚さを薄
くできることから、アクチュエータを薄くかつコンパク
トに形成することができ、外観を損なうことなく造花の
様々な部分に使用できるので有利である。しかも、比較
的高価な形状記憶合金の使用量を少なくできるので、製
造コストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第1a図は、本考案によるアクチュエータを貼り付けた花
弁を示す平面図であり、第1b図は、第1a図のＡ−Ｂ線に
於ける断面図である。 第２図は、記憶させた開花形状をなす形状記憶合金線を
示す斜視図である。 第３図は、閉花形状をなす弾性金属線を示す平面図であ
る。 第４図は、本考案によるアクチュエータの常温時の状態
を示す斜視図である。 第5a図は、第４図示の２個のアクチュエータを取り付け
た花弁を示す平面図示であり、第5b図は、第5a図のＡ−
Ｂ線に於ける断面図である。 第６図は、本考案によるアクチュエータの別の実施例を
示す断面図である。 第７図は、本考案によるアクチュエータの更に別の実施
例を花芯に取り付けた状態を示す断面図である。 第８図は、第６図示のアクチュエータを内部に配設した
花弁を花芯に取り付けた状態を示す断面図である。 第9a図は、アクチュエータを花芯に取り付けるための別
の構成を示す平面図であり、第9b図は、第9a図のＡ−Ｂ
線に於ける断面図、第9c図は、同じくＣ−Ｄ線に於ける
断面図である。 第10図は、アクチュエータを通電加熱するためにリード
線を接続した状態を示す側面図である。 第11図は、アクチュエータにリード線を接続した別の構
成を示す側面図である。 第12a図は、２個のアクチュエータを同時に通電加熱す
るためにリード線を接続した状態を示す平面図であり、
第12b図は、第12a図のＡ−Ｂ線に於ける断面図である。 第13図は、二方向性形状記憶合金からなるアクチュエー
タを花弁に取り付けた状態を示す平面図である。 第14図は、第４図のＡ−Ｂ線に於ける断面図である。 第15図は、その内部にアクチュエータを配設した花弁を
示す横断面図である。 １……花弁 ２……アクチュエータ ３……形状記憶合金線 ４……弾性金属線 ５……かしめ部材 ６……バンド ７……取付部材 ８……花芯 ９……取付部材 10……円板 11……リード線 12……留め具 13……絶縁紙 14……接続線 15……二方向性形状記憶合金線 16……表地材 17……裏地材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭60−52924（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−123674（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−115029（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−45337（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−45339（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−45338（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−27322（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−129736（ＪＰ，Ｕ)

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】花弁・花芯・茎・葉等の花材と、前記花材
   に一体的に装着されたアクチュエータとからなる造花で
   あって、 前記アクチュエータが、所定の形状を記憶させた平角線
   形状の形状記憶合金部材と、前記形状記憶合金部材の記
   憶形状と異なる所定の形状をなす平角線形状の弾性金属
   部材とからなり、 前記形状記憶合金部材と前記弾性金属部材とが、互いに
   長手方向に沿って摺接するように重ね合わせて、前記長
   手方向のある位置に於いて互いに一体に固定され、かつ
   前記長手方向の他の位置に於いて少なくとも１個以上の
   結合手段により互いに前記長手方向と直角方向にずれな
   いように拘束されつつ、前記長手方向に沿って互いにス
   ライド可能に結合されていることを特徴とする開閉式感
   熱作動造花。
2. 【請求項２】前記アクチュエータが、前記花材の内部に
   配設されていることを特徴とする請求項１記載の開閉式
   感熱作動造花。
3. 【請求項３】前記アクチュエータが、前記花材の外面に
   取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の開
   閉式感熱作動造花。
4. 【請求項４】前記弾性金属部材が超弾性合金からなるこ
   とを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
   の開閉式感熱作動造花。
5. 【請求項５】前記形状記憶合金部材と前記弾性金属部材
   とを前記長手方向のある位置に於いてかしめることによ
   り互いに一体に固定する部材を更に有することを特徴と
   する請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の開閉式感
   熱作動造花。
6. 【請求項６】前記結合手段が、前記形状記憶合金部材と
   前記弾性金属部材とを前記他の位置に於いて締結するバ
   ンドからなることを特徴とする請求項１乃至請求項５の
   いずれかに記載の開閉式感熱作動造花。