JPS60176123A - 温度感応作動装置 - Google Patents

温度感応作動装置

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JPS60176123A
JPS60176123A JP59030419A JP3041984A JPS60176123A JP S60176123 A JPS60176123 A JP S60176123A JP 59030419 A JP59030419 A JP 59030419A JP 3041984 A JP3041984 A JP 3041984A JP S60176123 A JPS60176123 A JP S60176123A
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JP
Japan
Prior art keywords
actuator
memory alloy
shape memory
temperature
shape
Prior art date
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Pending
Application number
JP59030419A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuichi Suzuki
雄一 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP59030419A priority Critical patent/JPS60176123A/ja
Publication of JPS60176123A publication Critical patent/JPS60176123A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G1/00—Spring motors
    • F03G1/02—Spring motors characterised by shape or material of spring, e.g. helical, spiral, coil
    • F03G1/024—Spring motors characterised by shape or material of spring, e.g. helical, spiral, coil using helical springs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Temperature-Responsive Valves (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)

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】 〔技術分野〕 本発明は、形状記憶合金の記憶形状回復力を利用した温
度感応作動装置に関するものである。
〔従来技術〕
形状記憶合金は、一旦、所定の形に記憶処理した後は、
これを低温で変形しても、所定の温度以上に加熱すると
、記憶形状に戻ってしまう合金で、温度感応作動素子と
して広範な応用が期待されている。
形状記憶合金を用いた従来の温度感応作動装置は、固定
子と作動子の間に形状記憶合金部材とバイアスばねを並
設し、その形状記憶合金の変態温度(マルテンサイト逆
変態温度)以下のときは、バイアスばねの力で形状記憶
合金部材を記憶形状以外の形に変形させることにより、
例えば上記作動子を後退させ、変態温度以上になると、
形状記憶合金部材が記憶形状に回復する力でバイアスば
ねを付勢しながら、上記作動子を前進させる、というも
のが一般的であるっしかしながらこのような構造では、
形状記憶合金部材とバイアスばねの力の差によって作動
子を駆動しているため、大きな駆動力が得られないとい
う問題があり、応用範囲がせばめられている。
また従来の温度感応作動装置における形状記憶合金部材
は、ある程度大きなストロークを得、しかも装置をコン
パクトにする必要などから、コイル状を特徴とする特定
の形状を記憶させたものが一般的である。しかしながら
、コイルなどの特定の形状を記憶させるには、成形加工
に費用がかかるだけでなく、高価な形状記憶合金の使用
量も多くなるため、製造コストが高くなるという問題が
あり、この面からも応用範囲の拡大が阻害されている、 〔発明の目的〕 本発明の目的は、上記のような従来技術の問題点に鑑み
、大きな駆動力が得られ、しかも低コストの温度感応作
動装置を提供することにある。
〔発明の構成〕
上記目的を達成する本発明の温度感応作動装置゛は、固
定子と、この固定子にガイドされて往復動可能な作動子
と、上記固定子と作動子の間に介装された作動子駆動用
のばねと、基部を上記固定子に取付けられ、上記作動子
が上記ばねを付勢した位置にあるときその作動子−に係
合するストッパと、T1g線状の形状を記憶し、かつ変
態温度以下のときは曲げ変形させられて上記ストッパの
保合状態を推持し、変態温度以上になると記憶形状に同
腹する力で上記ストッパの保合を外すように設置された
形状記憶合金部材とから成ることを特徴とす不ものであ
る。
なお、直線状の形状とは、直線形状そのものは勿論、巻
ぐせなどによシ自然に生じた若干の曲りを有するものを
も含む意味である。
〔実施例〕
第1図(イ)〜(ハ)は本発明の一実施例を示す。図に
おいて、1は周定子、3は作動子、5はコイルばね、7
はストッパ、9は形状記憶合金部材である。
固定子1は、シリンダ11の上端にコ字形のブラケット
13を固定したものである。シリンダ11の上下端板に
は作動子6をガイドする穴15が形成しである。作動子
6は、シリンダ11を貫通する軸部17の、上端に頭部
19を、中間部にフランジ21をそれぞれ一体に形成し
たものである。頭部19は円盤状であるが、その形状記
憶合金部材9側が、同部材と接触しないように切欠いで
ある。フランジ21はシリンダ11内に位置している。
コイルばね5は、このフランジ21とシ、リンダ11の
上側端板との間に圧縮状態で介装されている。
ストッパ7は、基部を上記シリンダ11の上端に固定さ
れたL字形の板ばねから成り、その上部内側に上記作動
子の頭部19に係合する爪23を有している。形状記憶
合金部材9は直線形状を記憶した線材(板材でも可)で
あシ、湾曲した状態で、一端はブラケット16の立上り
部に、他端はストッパ7の立上り部に、それぞれ固定さ
れている。
第1図(イ)に示すように、作動子6を外力により押し
上げ、コイルばね5を圧縮付勢した状態にすると、スト
ッパ7の爪23が作動子の頭部19の下にストッパ7自
体のばね性によって入り込み、外力が取除かれたときの
作動子3の移動を阻止する。
変態温度以下のときは、形状記憶合金部材9の記憶形状
に戻ろうとする力は弱く、同部材9は同図(イ)のよう
に湾曲したままである。この状態で周囲温度の上昇等に
よシ、形状記憶合金部材9が加熱され、変態温度以上に
なると、同部材9は記憶形状に戻ろうとする力でストッ
パ7を外方へ強く押すため、爪23が頭部19から外れ
て、作動子6はコイルばね5の反発力により下方へ移動
し、第1図(ハ)のようになる。このときの作動子3の
駆動力は、コイルばね5の反発力をその″1.壕利用す
るので、大きなものとすることができる。同図(ハ)の
状態で温度が下がると、形状記憶合金部材9の力は弱く
なシ、ストッパ7はそれ自体のばね力によシ同部材9を
変形させて同図(イ)の状態に彷元するから、作動子3
を外力により押し上げると、同図(イ)の状態に戻る。
第2図(イ)〜(ハ)は本発明の他の実施例を示す。本
実施例では、ブラケット7およびストッパ7の基部はシ
リンダ110周面に固定されている。また作動子3の頭
部19の外周には溝25を形成し、ストッパ7にはこの
溝25に落込む突起27を形成することにより、作動子
乙の動作阻止を確実にしている。首だ形状記憶合金部材
9は湾曲した中間部分がブラケット16の外に突出すよ
うに取付けられている。このようにすると、温度検出を
局部的に行う場合に有効である。さらに、ブラケット1
3とストッパ7との間には、形状記憶合金部材9と並ん
で、コイル状のバイアスばね29が引張シ状態で設置さ
れている。このバイアスはね27は、変態温度以下のと
き形状記憶合金部材9を図示の状態に変形させるための
もので、ストッパ7のばね力が弱いとき、あるいはスト
ッパ7にばね材を用いないときに設けられる。これ以外
の構成および動作は第1図の実施例と同じでちる。
第3図は本発明のさらに他の実施例を示す。本実施例で
は、ブラケット13を門形にし、その両側立上シ部の内
側にそれぞれストッパ7A、7Bを取付けである。スト
ッパ7A、7Bは上端内側に作動子3の頭部と係合する
駒31A 531Bを固定しである。またストッパ7A
 、 7Bの上端には、直線形状を記憶し、湾曲形状に
変形させられた形状記憶部材9の端部がそれぞれ固定さ
れている。形状記憶部材9は、その湾曲した中間部をブ
ラケット16の上面に形成したスリットを通して外部に
突出させである。これも局部的な温度検出を効果的に行
うだめであるう 第6図(イ)は変態温度以下の状態である。押し上けら
れた作動子6の頭部19の下に、ストッパ7A。
7Bのばね力により駒31A 、 31Bが係合して、
作動子3の移動を阻止している。作動子乙の両側にスト
ッパ7A 、 7Bが設置されているだめ、作動子の移
動阻止効果は確実である。同図(ロ)は変態温度以上に
なったときの状態で、形状記憶部材9の形状回復力によ
りストッパ7A 、 7Bが両側に開かれ、作動子19
がシリンダ11内のコイルばねの力により下方へ移動し
た状態である。
第4図(イ)〜(ハ)は本発明のさらに他の実施例を示
す0本実施例では、直線状の形状を記憶した形状記憶合
金部材9が、作動子乙の頭部19の下部に、ブラケット
13の方に向けて取付けてあり、ブラケット13の内面
には、先端が頭部19の下面に当接する形のばね材から
なるストッパ7が取付けであるっまたシリンダ11の上
端には作動子乙の移動限界を規制するスペーサ33が取
付けである。
これは形状記憶合金部材9を保護するだめのものである
。−まだシリンダ11の下端には作動子3の回動を阻止
する回り止め65が取付けである。軸部17の下部は、
この回り止め65に対向する面が平面に形成されている
だめ、回動が阻止され、形状記憶合金部材9とストッパ
7との周方向の位置関係がずれないようになっているう 第4図(イ)は変態温度以下の状態である。ストッパ7
の先端が作動子ろの頭部19の下面に突き当り、作動子
3の移動を阻止している。このとき形状記憶合金部材9
は、その先端がストッパ7の内側に当接し、湾曲してい
る。変態温度以上にカると、]杉j犬具己+音介金音に
材9≠(直幻貸1rr−+乙ら失1イストツパ7を押す
ため、ストッパ7が頭部19から外れ、作動子3は同図
(ハ)の状態になる。
上記の実施例では、作動子駆動用のばねとして圧縮コイ
ルばねを用いたが、引張りごノイルばねを用いることも
できる。さらに必侠に応じ板ばね、竹の子ばね、定荷重
うず巻ばね等を用いることもできる。
丑だ、上記実施例では形状記憶合金部材の加熱方法また
は加熱の態様については特に述べてないが、同部材の加
熱は温度が有効に上昇するものであればよく、例えば周
囲温度の上昇によるものは勿論、通風筒や熱伝導体、さ
らにはヒートパイプなどで他所から熱を導いて加熱する
ようにしてもよい。まだ同部材の付近にヒーターを投首
したり、同部材自体にilH電して加熱するようにして
もよい、本発明に係る温度感応作動装置は、ヒーーズ、
しゃ断器、スプリンクラ−1自動しゃ断器、しゃ断とび
らなど、各種用途に用いることができる。
なお、形状記憶合金部材としては、コイル形状を記憶し
たものも使用可能であるが、コスト高になるという問題
は残る。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明の温度感応作動装置は、固定
子と作動子の間に設けたばねを付勢することによって蓄
えた力を、形状記憶合金部材の形状回復力を利用して解
除することによシ、作動子を駆動するものであるから、
大きな駆動力を得ることができる。まだ形状記憶合金部
材の記憶形状は直線状であるから、記憶処理の際の成形
加工が不要であυ、かつ合金の使用量も少くて済むこと
から製造コストが安価になる。したがって形状記憶合金
を用いた温度感応作動装置の応用範囲を大幅に拡大する
ことが可能となり、産業上の実益はきわめて大である。
【図面の簡単な説明】
第1図(イ)〜e→は本発明の一実施例を示すもので、
(イ)は作動前の一部切開正面図、(ロ)は同左側面図
、(ハ)は作動後の一部切開正面図である。第2図(/
l)〜(ハ)は本発明の他の実施例を示すもので、(イ
)は作動前の正面図、(ロ)は同右側面図、(ハ)は同
平面図である。第3図(イ)〜に)は本発明のさらに他
の実施例を示すもので、(イ)は作動前の正面図、(ロ
)は同左側面ド1、(ハ)は同平面図、に)は作動後の
正面図である。 第4図(イ)〜(ハ)は本発明のさらに他の実施例を示
すもので、(i)は作動前の正面図、(ロ)は同底面図
、(ハ)は作動後の正面図である。 1・・・・・・固定子、3・・・・・・作動子、5・・
・・・・コイルばね、7.7A、 7B・・・・・・ス
トッパ、9・・・・・・形状記憶合金部材。 第1図 第2図 (ハ) 第3図 111 ソ (ロ) (イ) に) 第4図 (イ) ←→

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)固定子と、この固定子にガイドされて往復動可能
    な作動子と、上記固定子と作動子の間に介装された作動
    子駆動用のばねと、基部を上記固定子に取付けられ、上
    記作動子が上記ばねを付勢した位置にあるときその作動
    子に係合するストツノくと、直線状の形状を記憶し、か
    つ変態温度以下のときは曲げ変形させられて上記ストツ
    ノくの保合状態を推持し、変態温度以上になると記憶形
    状に回復する力で上記ストツノくの係合を外すように設
    置された形状記憶合金部材とから成る温度感応作動装置
    。 (2、特許請求の範囲第1項記載の装置であって、上記
    形状記憶合金部材は、その曲げ変形した中間部分が上記
    固定子の外部に突出しているもの0(6)特許請求の範
    囲第1項記載の装置であって、上記ストッパは、上記形
    状記憶合金部材が変態温度以下のときはそれをばねの力
    で曲げ変形させ、上記作動子と保合可能な位置にくるよ
    うになっているもの。
JP59030419A 1984-02-22 1984-02-22 温度感応作動装置 Pending JPS60176123A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63181764U (ja) * 1987-05-14 1988-11-24
US20100132457A1 (en) * 2007-06-06 2010-06-03 Endress +Hauser Wetzer Gmbh + Co. Kg Apparatus for determing and/or monitoring a measured variable

Cited By (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63181764U (ja) * 1987-05-14 1988-11-24
US20100132457A1 (en) * 2007-06-06 2010-06-03 Endress +Hauser Wetzer Gmbh + Co. Kg Apparatus for determing and/or monitoring a measured variable
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