JPS6141025Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は温度センサ付切換え駆動装置に関し、
特に温度感知部に形状記憶合金を用い、センサ部
と駆動部を一体的に構成し、構造が簡便であり、
かつ信頼性の高い温度センサ付切換え装置を提供
することを目的とする。

従来、温度センサを持つ各種機器はその感知部
がバイメタル式であつたり、または電気的変換を
するものである。そのため、感知部と駆動部が分
離しており構造大型化するだけでなく、前者の場
合は温度変化に対する変位が小さく、かつ変形圧
力も小さいものであるから、これを解決するため
にバイメタル式部分を大型化する必要があり、さ
らに装置全体が大型になるものであつた。また後
者の場合は感知部の信号により駆動部を作動させ
るために別の作動部が必要になり、構造全体が大
型化するばかりでなく複雑になる外、電源を必要
とする等の不便があつた。

本考案は上記問題に鑑み、温度感知部にある特
定温度下で急激に伸び縮みする性質を有する形状
記憶合金を用い、この温度下で変形する時の力を
利用して所定の外部装置を駆動させるものであ
り、本件出願人は実開昭56−56969号として駆動
部内に感知部を設けた構造をもつ第１図に示すよ
うなサーモバルブを出願している。すなわち、こ
のバルブは、バルブの弁座ａを開閉するようにな
る弁体ｌを通常のコイルスプリングｃとコイル状
に捲回した形状記憶合金ｄ間に担持し、該コイル
スプリングｃと形状記憶合金ｄの所定温度で弾性
圧力差により弁体ｌを移動せしめバルブを開閉す
るようにしたものであるが、本考案はこれをさら
に改良し、当該駆動部により他の機器を作動せし
めることのできるセンサ付切換え駆動装置を提供
せんとするものである。

以下、本考案の一実施例を第２図にしたがつて
説明すると、有底のシリンダ状本体１の口端には
端部材２が螺合固着されシリンダ状腔部３を形成
するとともに、上記端部材２の中央に穿設した透
孔４部に一端を固着したフレキシプルチユーブ５
が適当な長さに延びている。そして当該フレキシ
プルチユーブ５に挿通したワイヤケーブル６の内
端は上記シリンダ状腔部３に内挿した駆動盤７の
中心孔に固着せしめられ、フレキシプルチユーブ
５から突出した外端にフツク、リングまたは突起
等の被駆動機器との接続手段８を構成する。９は
上記端部材２と駆動盤７間に介挿したコイル状の
形状記憶合金であり、第３図に示すような温度特
性により、第２図に実線と破線で示す変位位置を
持つようになり、作動温度Ta以上に使用雰囲気
の温度が上昇すると収縮状態の形状記憶合金９が
急激に伸長し、ワイヤケーブル６を引張るように
なるもので、接続手段８に連繋された、例えばガ
ス栓等を閉止することができる。

つぎに、第４図は使用雰囲気温度が降下した時
に作動するようになる本考案装置の実施例であ
り、筒状本体１０の一端に螺着した端部材１１の
軸孔１１ａと隔壁１０ａに穿設した軸孔１０ｌ間
に摺動自在に挿通した摺動軸１２には駆動盤１３
が固着され、コイルスプリング１４によつて常時
矢印Ａ方向に弾性付勢してなる。１５は上記隔壁
１０ａと本体１０の他端に螺着した端盤１６間に
形成した摺動孔１０ｃに対し摺動自在に内挿した
摺動子であり、中央に前記摺動軸１２が内挿する
長円孔１５ａを有するとともに、該摺動子１５は
摺動方向に向かつて一方から通常のコイルスプリ
ング１７、他方からコイル状に捲回した形状記憶
合金１８が押圧するように担持する。また、上記
摺動軸１２は端部材１１の軸孔１１ａに連続して
延びるパイプ１９中に伸出する。

この構成によれば、作動温度Ｔ_a以下ではコイ
ル状の形状記憶合金１８の力に対してコイルスプ
リング１７の弾性力が大であるため、摺動子１５
が矢印Ｂ方向に移動して摺動軸１２が長円孔１５
ａにコイルスプリング１４によつて侵入し、矢印
Ａ方向に移動する。したがつて使用例としては接
続手段（図示せず）を被駆動機器にセツトし、コ
イルスプリング１４を収縮せしめた状態で本体１
０を高温雰囲気中に設置するもので、作動温度Ｔ
_a以上では形状記憶合金１８のスプリングがコイ
ルスプリング１７が弾性力より大きいため摺動子
１５を矢印Ｃ方向に移動せしめ、摺動軸１２の後
端を係止している。こ状態で雰囲気温度が降下
し、作動温度Ｔ_a以下になると、前述の作用によ
つて摺動子１５が外れ、コイルスプリング１４の
弾性力によつて摺動軸１２を介して被駆動機器が
駆動せしめられるもので、例えば風呂釜や瞬間ガ
ス湯沸し器等の種火部に設置し、ガスのストツプ
弁を作動するように構成すれば、安全作動装置と
して使用することができる。

さらに第５図は摺動軸の係止手段を異にする他
の実施例を示すもので、本体２０の筒状内径部に
は一部に上方が細径になるテーパ部２１が構成さ
れ端壁２０ａの軸孔２０ｂと端部材２２の軸孔２
２ａ間に貫挿した摺動軸２３は、該摺動軸２３に
嵌合固着した駆動盤３２と端部材２２間に介装し
たコイルスプリング２４により上方に弾性付勢せ
しめられる。２５，２５…は上記摺動軸２３とテ
ーパ部２１間に介装したステイールボールであ
り、該ステイールボール２５，２５…の下縁に当
接するごとく摺動軸２３に対し摺動自在に外挿し
た挿盤２６は後端を本体２０に内挿固着したスト
ツプリング２７に担持してなるコイルスプリング
２８により押圧されるとともに、上記ステイール
ボール２５，２５…の上縁に当接した戻し盤２９
と端壁２０ａ間にコイル状に螺回した形状記憶合
金３０を介装してなる。また、上記摺動軸２３は
端部材２２の軸孔２２ａから延びるパイプ３１中
に伸出する。３３はキヤツプである。

上記実施例の装は、摺動軸２３を下方へ引き下
げる時にはステイールボール２５がテーパ部２１
の大径部方向へ移動するため摺動軸２３が移動す
るが、コイルスプリング２４により上方へ移動し
ようとすると、該ステイールボール２５がテーパ
部２１の小径部方向へ押し込まれ、摺動軸２３が
方向に押圧されて摩擦力が増大し、該摺動軸２３
の上昇を阻止する。雰囲気温度が上昇して作動温
度Ｔ_aを越えると、形状記憶合金３０のコイルが
押長し、ステイールボール１５を押圧して摺動軸
２３との摩擦力を低下せしめるため、コイルスプ
リング２４の弾性により摺動軸２３は引き上げら
れるもので、本実施例では形状記憶合金３０の初
期変位により作動するようになり作動性が良好で
ある。

前記形状記憶合金としては、チタン−ニツケル
合金、銅−アルミニウム合金、銅−アルミニウム
−ニツケル合金があり、この合金に記憶性効果を
生ずるよようなマルチサイド変態を形成すること
よつて、これら合金が温度変化に応じて設定温度
に達したとき記憶形状に急激に変形するものであ
り、この他に合金の双晶変形による熱弾性型マル
テンサイド変態を生ずる組成、熱処理条件等を探
すことによつて、新たな形状記憶性材料を用いる
こともできる。

以上説明したように、本考案による温度センサ
付切換え駆動装置はバイメタル式のものと異なり
変位を大きくとることができる外、取出し力が大
であり、かつ、応答性が良好である等の性質を持
つた形状記憶合金を検出部兼駆動部に構成してい
るため、構造が簡単になり、かつ耐久性に優れる
特徴を有する。なお、本考案では外部電源等付加
構造を必要としないため利用し易いものである
外、駆動連結部をフレキシブルチユーブとワイヤ
によつて構成することにより、自由に屈曲させる
ことができ、しかも長さを自由に設定できるため
種種の機器に使用することができる等の特徴を有
するものである。さらに、本考案装置は形状記憶
合金を選定することにより駆動温度を種種に選択
できるものである等、本考案の実用的効果にはき
わめて大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案温度センサ付切換え駆動装置の実
施例を示すもので、第１図は従来のバルブを示す
正断面図、第２図は第１の実施例を示す正断面
図、第３図は形状記憶合金の温度と伸びの特性を
示すプラグ、第４図および第５図はそれぞれ他の
実施例を示す正断面図である。 １，１０，２０……本体、２，１１，２２……
端部材、３……シリンダ状腔部、４……透孔、５
……フレキシブルチユーブ、６……ワイヤケーブ
ル、７，１３，３２……駆動盤、８……接属手
段、９，１８，３０……形状記憶合金、１０ａ…
…隔壁、１０ｌ，１１ａ，２０ｌ，２２ａ……軸
孔、１０ｃ……摺動孔、１２，２３……摺動軸、
１４，１７，２４，２８……コイルスプリング、
１５……摺動子、１５ａ……長円孔、１６……端
盤、１９，３１……パイプ、２０……端壁、２１
……テーパ部、２５……ステイールボール、２６
……押盤、２７……ストツプリング、２９……戻
し盤、３３……キヤツプ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 本体内にコイルスプリング状に螺回した形状記
   憶合金を内挿し、その作動端を本体に対して摺動
   自在になる摺動軸またはワイヤケーブルと直接あ
   るいはロツク機構を介して連結するとともに、上
   記摺動軸の外端、ワイヤケーブルの外端または摺
   動軸に連繁したワイヤケーブルの外端に外部被駆
   動機器とのフツク、リングまたは突起等の接続手
   段を設けてなることを特徴とする温度センサ付切
   換え駆動装置。