JPS6357977A - 形状記憶合金センサを用いた作動方法及び装置 - Google Patents
形状記憶合金センサを用いた作動方法及び装置Info
- Publication number
- JPS6357977A JPS6357977A JP20159486A JP20159486A JPS6357977A JP S6357977 A JPS6357977 A JP S6357977A JP 20159486 A JP20159486 A JP 20159486A JP 20159486 A JP20159486 A JP 20159486A JP S6357977 A JPS6357977 A JP S6357977A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- actuator
- shape memory
- valve
- memory alloy
- pressure fluid
- Prior art date
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- Pending
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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。
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〉
本発明は、形状記憶合金を温度センサとして用い、それ
によってアクチュエータを作動させる方法及びその装置
に関する。
によってアクチュエータを作動させる方法及びその装置
に関する。
〈従来の技術〉
従来、形状記憶合金の形状記憶効果を利用し、温度変化
によって作動するアクチュエータが考えられている。こ
れは、例えば形状記憶合金で成形したコイル状のスプリ
ングを用い、温度変化によるスプリングの変形力によっ
て所要の動作を得るものであり、その動作が一定の温度
変化によってなされるものであるため、温度センサ機能
を有する開閉弁として用いることが可能である。
によって作動するアクチュエータが考えられている。こ
れは、例えば形状記憶合金で成形したコイル状のスプリ
ングを用い、温度変化によるスプリングの変形力によっ
て所要の動作を得るものであり、その動作が一定の温度
変化によってなされるものであるため、温度センサ機能
を有する開閉弁として用いることが可能である。
〈発明が解決しようとする問題点〉
ところが、一般に形状記憶合金から取出せる力は小さく
、例えば高圧流体用の大型の弁の開閉においては比較的
大きな操作力を必要とするため、形状記憶合金を用いた
操作装置で直接弁の開閉を行うことは難しいという問題
点があった。
、例えば高圧流体用の大型の弁の開閉においては比較的
大きな操作力を必要とするため、形状記憶合金を用いた
操作装置で直接弁の開閉を行うことは難しいという問題
点があった。
本発明は、このような問題点を解決するものであり、形
状記憶合金の変形力を増幅して大型のアクチュエータを
作動させることのできる作動方法及びその装置を提供す
ることを目的としている。
状記憶合金の変形力を増幅して大型のアクチュエータを
作動させることのできる作動方法及びその装置を提供す
ることを目的としている。
く問題点を解決するための手段〉
この目的を達成するための本発明方法にかかる構成は、
圧力流体で作動するアクチュエータの作動装置において
、前記アクチュエータに通じる前記圧力流体の流路に設
けられた弁の開閉を温度変化に起因する形状記憶合金の
変形力を利用して行うことにより該アクチュエータの作
動を制御することを特徴とする。
圧力流体で作動するアクチュエータの作動装置において
、前記アクチュエータに通じる前記圧力流体の流路に設
けられた弁の開閉を温度変化に起因する形状記憶合金の
変形力を利用して行うことにより該アクチュエータの作
動を制御することを特徴とする。
また、この方法を使用する本発明装置にかかる構成は、
圧力流体で作動するアクチュエータの作動装置において
、航記アクチュエータに通じる前記圧力流体の流路を開
閉する弁と、温度変化に起因する形状記憶合金の変形力
を利用して前記弁を開閉操作する操作装置とを具えたこ
とを特徴とする。
圧力流体で作動するアクチュエータの作動装置において
、航記アクチュエータに通じる前記圧力流体の流路を開
閉する弁と、温度変化に起因する形状記憶合金の変形力
を利用して前記弁を開閉操作する操作装置とを具えたこ
とを特徴とする。
く作 用〉
形状記憶合金の温度が変態温度を越えると、それが形状
記憶効果により変形し、その変形力により弁が開閉され
、それによってアクチュエータへの圧力流体が制御され
る。
記憶効果により変形し、その変形力により弁が開閉され
、それによってアクチュエータへの圧力流体が制御され
る。
弁は比較的小型としてその操作力を小さくできる一方、
該弁を通過する圧力流体により作動するアクチュエータ
は形状記憶合金の変形力により制限を受けずに大型とす
ることができる。
該弁を通過する圧力流体により作動するアクチュエータ
は形状記憶合金の変形力により制限を受けずに大型とす
ることができる。
く実 施 例〉
以下、本発明の一実施例を図面により具体的に説明する
。
。
第１図は本発明装置の一実施例の断面図であり、図中１
１は圧力流体により作動するアクチュエータ、１２はそ
のアクチュエータ１１に通じる圧力流体の流路に設けら
れた弁、１３は弁１２を開閉操作する操作装置である。
１は圧力流体により作動するアクチュエータ、１２はそ
のアクチュエータ１１に通じる圧力流体の流路に設けら
れた弁、１３は弁１２を開閉操作する操作装置である。
アクチュエータ１１はベローズより成る圧力室１４を有
し、圧力室１４には圧力流体の流入管１５及び流出管１
６が接続されると共に圧力室１４の一端に操作ロッド１
７が取付けられている。
し、圧力室１４には圧力流体の流入管１５及び流出管１
６が接続されると共に圧力室１４の一端に操作ロッド１
７が取付けられている。
また、圧力室１４は枠体１８との間に設けられたカウン
タスプリング１９によって常時圧縮される方向に付勢さ
れている。一方、流入管１５及び流出管１６の途中には
それらを択一的に開く弁１２が取付けられている。弁１
２は軸方向に摺動自在とされた弁体２０を有し、弁体２
０を移動させることに流入管！５と流入管Ｉ６のいずれ
か一方が流通するようになっており、流入管１５の端部
は図示しない圧力流体源に接続されると共に流出管１６
の端部は［２１内に開放されている。尚、場合により流
出管１６の端部をＭ２１内に開放せずに、流出管１６の
端部を弁Ｉ２に接続後、第２図中鎖線で示すように、更
に排出管１６ａでＮｌ２１外に導くようにしてもよい。
タスプリング１９によって常時圧縮される方向に付勢さ
れている。一方、流入管１５及び流出管１６の途中には
それらを択一的に開く弁１２が取付けられている。弁１
２は軸方向に摺動自在とされた弁体２０を有し、弁体２
０を移動させることに流入管！５と流入管Ｉ６のいずれ
か一方が流通するようになっており、流入管１５の端部
は図示しない圧力流体源に接続されると共に流出管１６
の端部は［２１内に開放されている。尚、場合により流
出管１６の端部をＭ２１内に開放せずに、流出管１６の
端部を弁Ｉ２に接続後、第２図中鎖線で示すように、更
に排出管１６ａでＮｌ２１外に導くようにしてもよい。
また、操作装置１３は仕切板２２を挾んでその両側にそ
れぞれ形状記憶合金から成る合金スプリング２３及び普
通のばね材からなるカウンタスプリング２４を有してい
る。合金スプリング２３の両端はそれぞれケース２５及
び仕切板２２に固定されると共に、カウンタスプリング
２４の両端はそれぞれ弁ケース２６及び仕切板２２に固
定されており、仕切板２２はこれら両スプリング２３．
２４のばね力がバランスする所に保持されるようになっ
ている。また、仕切板２２には前記弁体２０と一体に成
形されたロッド２７が固定される。
れぞれ形状記憶合金から成る合金スプリング２３及び普
通のばね材からなるカウンタスプリング２４を有してい
る。合金スプリング２３の両端はそれぞれケース２５及
び仕切板２２に固定されると共に、カウンタスプリング
２４の両端はそれぞれ弁ケース２６及び仕切板２２に固
定されており、仕切板２２はこれら両スプリング２３．
２４のばね力がバランスする所に保持されるようになっ
ている。また、仕切板２２には前記弁体２０と一体に成
形されたロッド２７が固定される。
次に、上述の装置の作用と共に本発明方法について説明
する。第１図の状態においては、弁体２０は図中、上部
に位置し、流出管１６が開放されると共に流入管１５が
塞がわだ状態にあり、アクチュエータ１１の圧力室１４
はそのカウンタスプリング１９によって内部の流体が排
出されて縮んでおり、操作ロッドＩ７は上昇端にある。
する。第１図の状態においては、弁体２０は図中、上部
に位置し、流出管１６が開放されると共に流入管１５が
塞がわだ状態にあり、アクチュエータ１１の圧力室１４
はそのカウンタスプリング１９によって内部の流体が排
出されて縮んでおり、操作ロッドＩ７は上昇端にある。
いま、操作装置１３の合金スプリング２３の温度が変態
温度を越えると、それが伸び、その変形力によってカウ
ンタスプリング２４を圧縮して仕切板２２を介して弁体
２０を押し下げる。すると、流出管１６が塞がれると共
に流入管１５が開いて圧力流体源に通じ、流入管１５を
通って圧力流体がアクチュエータ１１の圧力室１４に流
入し、圧力室１４はカウンタスプリング１９のばね力に
抗して伸びて操作ロッド１７を押し上げる。一方、温度
が元に戻ると、合金スプリング２３が縮み、それによっ
て弁体２０が上昇して流入管１５を閉じると共に流出管
１６を開き、圧力室１４内の流体が排出されて操作ロッ
ド１７が上昇する。すなわち、形状記憶合金より成る合
金スプリング２３は温度センサとして機能し、弁１２を
開閉操作することによフてアクチュエータ１１を作動さ
せる。ここで、弁体２０を駆動するための力は小さくて
よく、従ワて、合金スプリング２３の変形力によって十
分弁体２０を駆動することが可能である反面、アクチュ
エータ１１においては、圧力室１４の容量に応じて大き
な出力を得ることができる。
温度を越えると、それが伸び、その変形力によってカウ
ンタスプリング２４を圧縮して仕切板２２を介して弁体
２０を押し下げる。すると、流出管１６が塞がれると共
に流入管１５が開いて圧力流体源に通じ、流入管１５を
通って圧力流体がアクチュエータ１１の圧力室１４に流
入し、圧力室１４はカウンタスプリング１９のばね力に
抗して伸びて操作ロッド１７を押し上げる。一方、温度
が元に戻ると、合金スプリング２３が縮み、それによっ
て弁体２０が上昇して流入管１５を閉じると共に流出管
１６を開き、圧力室１４内の流体が排出されて操作ロッ
ド１７が上昇する。すなわち、形状記憶合金より成る合
金スプリング２３は温度センサとして機能し、弁１２を
開閉操作することによフてアクチュエータ１１を作動さ
せる。ここで、弁体２０を駆動するための力は小さくて
よく、従ワて、合金スプリング２３の変形力によって十
分弁体２０を駆動することが可能である反面、アクチュ
エータ１１においては、圧力室１４の容量に応じて大き
な出力を得ることができる。
第２図は本発明装置を用いた給湯システム全体の概略構
成図である。本システム、はＮ１２１内の流体、例えば
水が所定の温度になった時にそれを取出すようにしたも
のである。第２図に示すように、糟２１には上方から供
給管２８によりポールタップ弁２９を介して低温の圧力
流体が供給され、ポールタップ弁２９の作用により槽２
１内の水位は常に一定に保たれている。また、槽２１の
下方には加熱器３０が配設されており、加熱器３０によ
って槽２１内の流体が加熱されるようになっている。槽
２１には内部の流体を取出す取出管３１が槽２１の内外
を連通して設けられると共に、取出管３１にはそれを開
閉する弁３２が取付けられる。弁３２にはそれを開閉操
作する前記アクチュエータ】ｌが装着され、弁体３３に
アクチュエータ１１の操作ロッド１７が連結されている
。ここで、圧力室１４に流体が供給されて操作ロッド１
７が下方に動作した時に弁３２が開かれて取出管３１を
通って糟２１内の流体が取出される一方、操作ロッド１
７が上方に動作した時に弁３２が閉じられるようになっ
ている。一方、前記弁１２及び操作装置１３はＮ！２１
内の流体中に浸され、取出管３１の［２１内の開口部に
隣接して配設されており、前記流入管１５は供給管２８
に連通される。つまり、アクチュエータ１１にはｊｆＩ
２１に供給される低温圧力流体が作動流体として供給さ
れ、それによってアクチュエータ１１が作動する。
成図である。本システム、はＮ１２１内の流体、例えば
水が所定の温度になった時にそれを取出すようにしたも
のである。第２図に示すように、糟２１には上方から供
給管２８によりポールタップ弁２９を介して低温の圧力
流体が供給され、ポールタップ弁２９の作用により槽２
１内の水位は常に一定に保たれている。また、槽２１の
下方には加熱器３０が配設されており、加熱器３０によ
って槽２１内の流体が加熱されるようになっている。槽
２１には内部の流体を取出す取出管３１が槽２１の内外
を連通して設けられると共に、取出管３１にはそれを開
閉する弁３２が取付けられる。弁３２にはそれを開閉操
作する前記アクチュエータ】ｌが装着され、弁体３３に
アクチュエータ１１の操作ロッド１７が連結されている
。ここで、圧力室１４に流体が供給されて操作ロッド１
７が下方に動作した時に弁３２が開かれて取出管３１を
通って糟２１内の流体が取出される一方、操作ロッド１
７が上方に動作した時に弁３２が閉じられるようになっ
ている。一方、前記弁１２及び操作装置１３はＮ！２１
内の流体中に浸され、取出管３１の［２１内の開口部に
隣接して配設されており、前記流入管１５は供給管２８
に連通される。つまり、アクチュエータ１１にはｊｆＩ
２１に供給される低温圧力流体が作動流体として供給さ
れ、それによってアクチュエータ１１が作動する。
このような構成において、［２１内の流体の温度が上昇
して合金スプリング２３の変態温度に達すると、操作装
置１３は弁１２の流入管１５の流路を開き、アクチュエ
ータｌ］を作動させる。それにより取出管３１の弁３２
が開かれて糟２１内の流体が取出される。一方、槽２１
内の水位が下がるとポールタップ弁２９が開いて糟２１
内に低温流体が補給される。さらにそれによってＮ４２
１内の流体の温度が低下すると、操作装置１３は弁１２
の流入管１５の流路な塞ぎ、アクチュエータ１１を反対
方向に作動させて取出管３１を閉じる。而して、取出管
３１から一定温度の流体が断続的に取出される。
して合金スプリング２３の変態温度に達すると、操作装
置１３は弁１２の流入管１５の流路を開き、アクチュエ
ータｌ］を作動させる。それにより取出管３１の弁３２
が開かれて糟２１内の流体が取出される。一方、槽２１
内の水位が下がるとポールタップ弁２９が開いて糟２１
内に低温流体が補給される。さらにそれによってＮ４２
１内の流体の温度が低下すると、操作装置１３は弁１２
の流入管１５の流路な塞ぎ、アクチュエータ１１を反対
方向に作動させて取出管３１を閉じる。而して、取出管
３１から一定温度の流体が断続的に取出される。
このように、形状記憶合金を温度センサとして利用し、
且つその変形力でアクチュエータＩＩを作動させる圧力
流体の流れを制御するようにすれば、電気的なメディア
を完全に排除することができるので木質防爆機器として
使用できるばかりでなく、電気配線、電気回路等が不要
であるので低コスト化やメンテナンスの容易化が図れる
。
且つその変形力でアクチュエータＩＩを作動させる圧力
流体の流れを制御するようにすれば、電気的なメディア
を完全に排除することができるので木質防爆機器として
使用できるばかりでなく、電気配線、電気回路等が不要
であるので低コスト化やメンテナンスの容易化が図れる
。
尚、上述した実施例においては、アクチュエータ１１の
圧力室Ｉ４をベローズで構成した例を示したが、この地
圧力流体で作動するアクチュエータとしては例えば流体
圧シリンダあるいはダイヤプラム等を用いたものを利用
することができる。
圧力室Ｉ４をベローズで構成した例を示したが、この地
圧力流体で作動するアクチュエータとしては例えば流体
圧シリンダあるいはダイヤプラム等を用いたものを利用
することができる。
〈発明の効果〉
以下、実施例を挙げて詳細に説明したように未発明によ
れば、形状記憶合金の温度変化により発生する力を利用
してアクチュエータの作動流体の流路を開閉する弁を操
作するので、形状記憶合金の変形力で大型のアクチュエ
ータの作動を制御することができ、しかも形状記憶合金
自身が温度センサとして働くのでコンパクトな自動化装
置を提供することができる。
れば、形状記憶合金の温度変化により発生する力を利用
してアクチュエータの作動流体の流路を開閉する弁を操
作するので、形状記憶合金の変形力で大型のアクチュエ
ータの作動を制御することができ、しかも形状記憶合金
自身が温度センサとして働くのでコンパクトな自動化装
置を提供することができる。
第１図は本発明装置の一実施例の断面図、第２図は本発
明装置を用いた給湯システム全体の概略構成図である。 図面中、 １１はアクチュエータ、 １２は弁、 １３は操作装置である。
明装置を用いた給湯システム全体の概略構成図である。 図面中、 １１はアクチュエータ、 １２は弁、 １３は操作装置である。
Claims (2)
- （１） 圧力流体で作動するアクチュエータの作動装置
において、前記アクチュエータに通じる前記圧力流体の
流路に設けられた弁の開閉を温度変化に起因する形状記
憶合金の変形力を利用して行うことにより該アクチュエ
ータの作動を制御することを特徴とする形状記憶合金セ
ンサを用いた作動方法。 - （２） 圧力流体で作動するアクチュエータの作動装置
において、前記アクチュエータに通じる前記圧力流体の
流路を開閉する弁と、温度変化に起因する形状記憶合金
の変形力を利用して前記弁を開閉操作する操作装置とを
具えたことを特徴とする形状記憶合金センサを用いた作
動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20159486A JPS6357977A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 形状記憶合金センサを用いた作動方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20159486A JPS6357977A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 形状記憶合金センサを用いた作動方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6357977A true JPS6357977A (ja) | 1988-03-12 |
Family
ID=16443643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20159486A Pending JPS6357977A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 形状記憶合金センサを用いた作動方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6357977A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5035530A (en) * | 1988-10-17 | 1991-07-30 | Nippon Oil Co., Ltd. | Actuator utilizing shape memory alloy and articulated arm comprising this actuator |
| CN106015728A (zh) * | 2016-06-08 | 2016-10-12 | 常州工学院 | 一种声表面波控制的形状记忆合金微阀及其控制方法 |
-
1986
- 1986-08-29 JP JP20159486A patent/JPS6357977A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5035530A (en) * | 1988-10-17 | 1991-07-30 | Nippon Oil Co., Ltd. | Actuator utilizing shape memory alloy and articulated arm comprising this actuator |
| CN106015728A (zh) * | 2016-06-08 | 2016-10-12 | 常州工学院 | 一种声表面波控制的形状记忆合金微阀及其控制方法 |
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