JPS62129487A - 開閉板の開閉駆動装置 - 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 この発明は開閉板の開閉駆動装置に関し、更に詳細には
、一対の開口部に夫々枢支した開閉板を、周囲温度の変
化により自動的に開放および閉成し得るよう構成した装
置に関する。

従来技術 例えば電話ボックスや温室の如く、限定された密閉空間
を画成する建屋では、夏場には内部の温度が大きく上昇
して利用者に不快感を与え、また草花や野菜の生育に好
ましくない影響を及ぼす。

従ってこのような場合は、建屋等の壁面を構成する部分
に設けた窓その他の扉を開放して、外気の流通（換気）
による温度調節を図る必要がある。しかるに従来は、当
該建屋の利用者が定期的に巡回して、自己の判断で人手
により窓等の開放を行なうか、または温度センサ等によ
り温度上昇を検出してモータ等の駆動手段を付勢する自
動開閉機構を使用して、扉等の開閉を行なうようになっ
ていた。

発明が解決しようとする問題点 前述した人手により窓等の開閉を行なう場合は、定期的
に監視員を巡回させる必要があり、人件費が嵩む欠点が
ある。また自動開閉機構の設置は、多大の設備費および
ランニングコストを必要とする等の難点があるにのため
人の常駐していない建屋において、コストの嵩む自動化
手段を使うことなく、一定の温度条件に達した際に窓等
を開放して自動的に換気し、温度調節することは困難な
のが実情である。

発明の目的 この発明は、前述した従来技術に内在している問題点に
鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであっ
て、その解決手段として、温度変態点を挟んで２つの異
なる態様を示す形状記憶合金をアクチュエータとして使
用し、周囲温度の上昇変化によりこのアクチュエータを
動作させて窓等の自動開閉を行なうようにしたことを目
的とする。

問題点を解決するための手段 前記目的を好適に達成するため１本発明に係る開閉板の
開閉駆動装置は、建屋等の壁面構成部に一対の開口部を
開設し、この開口部の夫々に開閉板を開閉自在に枢支し
、前記一対の開閉板を形状記憶合金を材質とするアクチ
ュエータにより連結して、周囲温度が所定値に達した際
に前記アクチュエータが作動して両開閉板を駆動するよ
う構成したことを特徴とする。

なお本発明の要部をなす形状記憶合金について、その概
略を簡単に説明する。形状記憶合金は、比較的最近に開
発された新たな機能性素材の１つであって、例えばニッ
ケルとチタンとの合金に所要の形状を付与した後に、オ
ーステナイト変態終了温度（Ａｆ湿温度以上に加熱する
形状記憶処理を施すことにより、その熱処理前に与えら
れた形状を金属組織的に記憶するものである。

この特異な性質を有することにより、所定の応力範囲内
で変形が与えられても、その変形時の温度より僅かに高
い温度に加熱するだけで、元の形状に瞬時に回復する。

この原形状を記憶する特異な性質は、例えば航空機の油
圧パイプのシール継手等に応用される 実施例 次に本発明に係る開閉板の開閉駆動装置につき、好適な
実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する
。第１図〜第３図は、本発明装置を電話ボックスに好適
に使用した実施例を示すものである。すなわち電話ボッ
クスは、箱状に区画された有限の空間であるため、夏期
等において直射日光に晒されると、温室と同様に内部の
温度が極端に上昇する。そこで電話ボックスに一対の開
口部を開設し、この開口部に夫々設けた窓板等の開閉板
を、所定値以上の温度上昇に伴い自動的に開放し、所定
値以下に温度が降下すると自動的に閉成させるように構
成したのが本発明である。

図示の電話ボックス１０において、対向する両側壁１０
　ａ、１０　ａの上方には、矩形状の開口部１２が夫々
開設されている。この開口部１２は外気取入れ用の換気
口として機能するものであって、第１図に示すように当
該開口部１２には、これを略密閉的に閉成可能な窓板か
らなる開閉板１４が外方への開放可能に枢支されている
。すなわち開閉板１４における両側端部の上方近傍には
、水平方向に延出するピン１６が夫々突設され、このピ
ン１６を水平な回動軸線として、前記開閉板１４は開口
部１２に懸吊支持されて、常には自重により開口部１２
を閉成している（第２図）。

前述した機能性素材である形状記憶合金を材質とするア
クチュエータ１８が、前記対向し合う一対の開閉板１４
．１４の前記支持ピン１６より上方において、ロンドま
たワイヤからなる連結部材２０を介して夫々連結されて
いる。このアクチュエータ１８は、前記形状記憶合金を
材質とする線材を円筒コイル状に巻回形成し、該コイル
を軸方向に圧縮した状態で形状記憶処理がなされている
。

すなわち前述の如く、オーステナイト変態終了温度（Ａ
ｆ湿温度以上に加熱する形状記憶処理を施しておくと、
例えば周囲温度４０’Ｃ以下では剛性を失なって柔軟な
状態となっているが、周囲温度が４０℃に達すると、既
に記憶していた圧縮形状に回復して剛性も取戻すように
なっている。

このコイル状に形成されたアクチュエータ１８は、該ア
クチェエータの弛み防止と軸方向への円滑な伸縮を案内
するために、図示の如く電話ボックス１０の天板１０ｂ
内部に水平に支持した大径の支持筒２２中に挿入されて
いる。なお本実施例では、アクチュエータ１８は圧縮さ
れた状態で形状記憶処理されており、所定の変態温度に
到達することにより縮んで引張り力を発揮する。従って
アクチュエータ１８の両端部は、夫々の開閉板１４にお
ける軸ピン１６より上部に係着されるようになっている
。

この第１図〜第３図に示す実施例に係る装置では、開閉
板１４は次の通り作動する。電話ボックス１０内の温度
が常温にあるときは、第２図に示す如く、夫々の開口部
１２に設けた開閉板１４は。

軸ピン１６を支点として自重により垂下して、該開口部
１２を閉成している。すなおち形状記憶合金からなる前
記アクチュエータ１８は、周囲温度が変態温度に達して
いないために、剛性を喪失して柔軟な状態になっている
。従って前記開閉板１４の軸ピン１６を中心とする自重
回動力によって、当該アクチュエータ１８は支持筒２２
内において伸張し、その両端部に連結した開閉板１４の
自重垂下による開口部１２の開成を許容するものである
。

しかるに例えば夏場の如く、日中の陽射しが強くなって
外気温が次第に上昇すると、これに伴い電話ボックス１
０内の周囲温度は外気温に比べて著しく上昇する。この
周囲温度が、前記アクチュエータ１８に固有の動作変態
温度（例えば４０℃）に達すると、弛緩していたアクチ
ュエータ１８は既に記憶していた圧縮状態の形状を一挙
に回復し、軸方向に縮んで前記連結部材２０を引張る結
果として１両開閉板１４．１４を回動付勢するに至る。

これにより第３図に示す如く、各開口部１２において開
閉板１４は外方に向けて自動的に開放し、ボックス１０
内に換気用の通路を形成する。

次いで陽射しが弱まって周囲温度が低下すると、前記ア
クチェエータ１８は剛性を伴った圧縮状態から柔軟な弛
緩状態に移行する。このため各開閉板１４の自重による
外方への回動力が優勢となって、該アクチュエータ１８
を第２図に示す如く伸張させて、開口部１２に対する自
動開成が行なわれる。

第４図は、先に説明した実施例の変形を示すものであっ
て、アクチュエータ１８を収納している支持筒２２の上
部中央に軸方向のスリット２４が開設され、このスリッ
ト２４中に、アクチュエータ１８の中央部を支持するロ
ンド２６が臨んでいる。このロンド２６はその上端部に
おいてスライダ２８に固着され、ボックス１０の天板１
０ａに一対の規制片３０．３０を介して水平に配設した
ガイド棒３２に、前記スライダ２８が摺動自在に挿通軸
支されている。この場合スライダ２８は、前記一対の規
制片３０．３０により左右の摺動距離を規制されるよう
になっている。

このように構成することによって、一方の開閉板１４が
風等の影響により半開状態に余儀なくされても、他方の
開閉板１４がその分だけ開放して、全体としての開口面
積は変化しないように自動調節される。すなわち第５図
（ａ）および第５図（ｂ）に示す如く、アクチュエータ
１８の中央部は、常にはスライダ２８と共にガイド捧３
２の中央にあって１両開閉板１４．１４を均等に開放可
能になっている。しかるにアクチュエータ１８が変態温
度に達して開放動作を開始した際に、例えば左側の開閉
板１４が外部の風により抵抗を受けると、第５図（ｃ）
に示すように、角度αだけその開放を抑制された半開状
態となる。このときアクチュエータ１８は、既に剛性を
回復しているので、その中央部がスライダ２８と共にガ
イド捧３２に沿って左方向へ摺動し、結果として右側の
開閉板１４を角度αだけ更に反時計方向へ回動させる。

結局、左側の開閉板１４は風の影響により全開し得なく
ても、その開放を抑制された角度分だけ、右側の開閉板
１４が更に開放する補償が自動的になされるので、換気
に必要な開放面積は確保されることになる。

なお第８図および第９図は、各開口部１２における開閉
板１４の開度を段階的に安定保持する目的で設けられる
クリックストップ機構を示す。例えば開閉板１４の軸ピ
ン１６の基部には、同軸的に円形部材３４が固定され、
この円形部材３４の端面に所定間隔でボール３６が浮沈
自在に弾力支持されている。また軸ピン１６が挿通され
る開口部１２側の軸受３８には、前記ボール３６の係脱
自在な嵌入を許容する半球状凹部４０が凹設しである。

従って開閉板１４が前記アクチュエータ１８の作用下に
開放する際は、ボール３６が前記半球状凹部４０に順次
段階的に嵌入落着して、開口部１２に対して該開閉板１
４を安定的に支持する。但し、このボール３６の半球状
凹部４０に対する抑圧弾力は、周囲温度の下降によりア
クチュエータ１８がその剛性を喪失して弛緩した際に。

開閉板１４が自重により開成方向に回動復帰するのを許
容する程度に設定しである。

第６図および第７図は、本発明の別の実施例を示すもの
であって、前記コイル状に巻回形成されたアクチュエー
タ１８は、伸張状態でその記憶が与えられている。従っ
て変態温度に達していない時点では、該アクチュエータ
１８は弛緩して例えば圧縮状態になっていても、変態温
度に達すると、伸張状態での記憶を回復して一挙に軸方
向外方に延伸するものである。この実施例では、アクチ
ュエータ１８と夫々の開閉板１４とは、剛性を有する棒
材等の連結部材２０により連結され、しかもその連結位
置は１図に示す如く各開閉板１．４における軸ピン１６
より下方に設定されている。

この実施例では、第６図に示すように周囲温度が変態温
度に達していない場合、アクチュエータ１８は剛性を喪
失して、両開閉板１４．１４が自重により垂下し各開口
部１２を閉成している。そして前記連結部材２０により
面側から軸方向内方に押圧されて、アクチュエータ１８
は圧縮状態になっている。次いでボックス内の温度が変
態温度にまで上昇すると、該アクチュエータ１８は伸張
状態での記憶を回復し、−挙に軸方向に伸張する。

このため第７図に示すように、アクチュエータ１８は棒
材２０を介して各開閉板１４を押圧し、外方に回動させ
ることにより開口部１２の開放を行なう。

前述した実施例では、何れも開口部１２における各開閉
板１４の回動軸線は水平であったが、第１０図に示すよ
うに、その回動軸線が垂直になるように構成してもよい
。但しこの場合は、開閉板１４を閉成させる力として当
該開閉板の自重を利用することができないので、図示の
如く開閉板１４を開口部１２に対し開成方向に常時付勢
するリターン用の捩りばね４２またはバランスウェイト
（図示せず）を使用する必要がある。

第１１図〜第１３図は、更に別の実施例を示すものであ
る。すなわち電話ボックス１０を使用した前述の実施例
では、何れも一対の開口部１２゜１２は夫々対向する壁
面１０　ａ、１０　ａに開設されていたが、一枚の壁面
に例えば上下または左右の関係で、所定間隔離間させて
一対の開口部を開設し、これに開閉板を軸支するように
してもよい。

例えば第１１図（、）では、上下に設けた開口部１２．
１２に夫々開閉板１４がその回動軸線を水平にして枢支
されており、両開閉板１．４　、１４の適宜個所を、圧
縮状態で形状記憶させた前記アクチュエータ１８が連結
している。この場合は、上下の開閉板１４の開放方向は
逆になるが、リターン用の捩りばねを別途使用しなくて
も、板の自重により自動的に閉成させ得る利点がある。

これに対して第１２図は、上方の開閉扉１４に復帰用の
捩りばね４２を介挿したものであって、このとき上下の
開閉板１４．１４の開放方向は同方向になる。更に第１
３図は、第１２図の例とは逆に、伸張状態での形状を記
憶させたアクチュエータ１８を使用して、上下に位置す
る開閉板１４．１４を同一方向に開放駆動し得るように
したものである。

発明の効果 このように本発明に係る開閉板の開閉駆動装置によれば
、周囲温度が所定値以上に上昇した際に。

アクチュエータが既に記憶していた形状を回復すること
により、一対の開閉板を同期的に開放方向に付勢して、
開口部の開放を自動的に行なうことができる。しかも人
手や高価な設備を伴う開閉機構を使用する必要がないの
で、低置なコストで実施し得るものである。なお実施例
では、形状記憶合金を素材とするアクチュエータにより
開閉板を開口部に対して開放駆動する例につき述べたが
、本発明はこれに限定されるものではなく、所定温度値
に達することにより、今まで開放していた開閉板を自動
的に閉成させる機構にも使用し得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る開閉板の開閉駆動装置の好適な実
施例の概略構成を示す斜視図、第２図は第１図に示す装
置の作動前の状態を示す縦断面図、第３図は第１図に示
す装置の作動後の状態を示す縦断面図、第４図は第１図
に示す装置の変形例を示す縦断面図、第５図（ａ）〜（
ｃ）は一方の開閉板が風等の影響により半開状態になっ
たときに、他方の開閉板がその分だけ補償的に開放する
ことを段階的に示す説明図、第６図は別実施例に係る装
置の作動前の状態を示す縦断面図、第７図は第６図に示
す装置の作動後の状態を示す縦断面図、第８図は本発明
に好適に使用し得るクリックストップ機構の概略斜視図
、第９図は第８図に示すクリックストップ機構の側面図
、第１０図は本発明の別の実施例を示す概略斜視図、第
１１図（ａ）および第１１図（ｂ）は本発明の別の実施
例の動作前および動作後の各状態を夫々示す縦断面図、
第１２図および第１３図は本発明の更に別の実施例を夫
々示す縦断面図である。 １０・・・電話ボックス　　１０ａ・・・側壁１２・・
・開口部　　　　　１４・・・開閉板１６・・・軸ピン
　　　　　１８・・・アクチュエータ２０・・・連結部
材　　　　２２・・・支持筒ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、６ ＦＩｏ、７ ＦＩＧ、１１

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）建屋等の壁面構成部に一対の開口部を開設し、こ
   の開口部の夫々に開閉板を開閉自在に枢支し、前記一対
   の開閉板を形状記憶合金を材質とするアクチュエータに
   より連結して、周囲温度が所定値に達した際に前記アク
   チュエータが作動して両開閉板を駆動するよう構成した
   ことを特徴とする開閉板の開閉駆動装置。
2. （２）前記開口部は、対向配置した一対の壁面構成部に
   対応的に夫々開設されている特許請求の範囲第１項記載
   の開閉板の開閉駆動装置。
3. （３）前記開口部は、単一の壁面構成部材に上下または
   左右の関係で対をなすよう開設されている特許請求の範
   囲第１項記載の開閉板の開閉駆動装置。