JP5967366B2 - 平型形状記憶ケーブル体及びそれを使用した駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、形状記憶合金の特性を利用した駆動アクチュエータ等に使用される平型形状記憶ケーブル体及びそれを使用した駆動装置に関する。

従来、形状記憶合金の特性、即ち、通電により一定の温度（動作温度）以上に加熱されると収縮する特性を利用して駆動する駆動装置がカメラのレンズ駆動アクチュエータ等に広く用いられている（例えば、特許文献１を参照）。

この駆動装置は、絶縁性のベース部材と、そのベース部材と互いに対向する可動部材とを備えるとともに、その対向面部間に通電した際の発熱により収縮する複数の形状記憶合金線材が平行に配置され、非通電時には、付勢手段によりベース部材側に付勢された可動部材に押圧されて形状記憶合金線が湾曲した状態にあり、通電時には、可動部材が形状記憶合金線材の収縮に連動してベース部材に対し離反する方向に相対移動し、可動部材と一体又は一体化された駆動対象を駆動させるようになっている。

各形状記憶合金線材は、線材毎にその両端がベース部材の端部固定部にねじ又はリベット等の固定具により取り付けられるとともに、プリント配線基板に半田付けされる端子に接続されるようになっている。

特開２００５−２２６４５６号公報

しかしながら、上述の如き従来の技術では、形状記憶合金線材が非常に細く、また、両端を形状記憶合金線材毎にベース部材（電極）に固定するようになっているため、不要な弛みが生じたり、またその弛み具合も形状記憶合金線材毎に異なったり等、各形状記憶合金線材を一様な湾曲状態で配設することが非常に困難で、また、各形状記憶合金線材の配設具合が異なることにより可動部材の動作が安定しない等一定の品質を確保し難いという問題があった。

また、このような駆動装置の製造過程において、形状記憶合金線材を一本毎にベース部材に取り付けるようにすると多大な時間を要し、一方、複数の形状記憶合金線材を同時にベース部材に取付けようとすると、各形状記憶合金線材同士が絡まり合う虞があり作業性が極めて悪かった。

そこで本発明は、このような従来の問題に鑑み、形状記憶合金線材をベース部材等に容易に組み込み可能にした平型形状記憶ケーブル体及びそれを使用した駆動装置の提供を目的としてなされたものである。

上述の如き従来の問題を解決するための請求項1に記載の発明の特徴は、通電した際の発熱により収縮する形状記憶合金線材と、該形状記憶合金線材を支持する絶縁性及び可撓性を有する薄型平状の支持基材とを備え、前記支持基材には、その端部に前記形状記憶合金線材の端部が露出する電極接続用露出部が形成されるとともに、他の部分に比して曲げ剛性が低くなるように加工された変形補助部が形成され、前記支持基材を変形させた際にその変形に追従して形状記憶合金線材が変形して任意の非通電時形状を成し、通電時には、前記形状記憶合金線材の通電時発熱による収縮に追従して前記支持基材が変形するようにした平型形状記憶ケーブル体にある。

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記形状記憶合金線材に折り返し部より折り返されて互いに平行に配置される平行部が形成され、該各平行部が前記支持基材に支持されてなることにある。

請求項３に記載の発明の特徴は、請求項２の構成に加え、前記支持基材の両端に前記折り返し部が覆われる固定用被覆部が形成され、前記形状記憶合金線材の端部が前記各固定用被覆部端面より突出して前記電極接続用露出部が前記支持基材の両端部に形成されるようにしてなることにある。

請求項４に記載の発明の特徴は、請求項２に記載の構成に加え、前記支持基材の一方の端部に前記電極接続用露出部が形成され、該電極接続用露出部より前記折り返し部より折り返された各平行部の端部を露出させるとともに、前記支持基材の他方の端部に取付け対象物に係止される係止部が形成されてなることにある。

請求項５に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記支持基材に複数の前記形状記憶合金線材が互いに間隔を置いた平行配置に支持されてなることにある。

請求項６に記載の発明の特徴は、請求項１〜４又は５の構成に加え、前記支持基材は、互いに貼り合わされる一対のテープ状部材を備え、前記各形状記憶合金線材が前記両テープ状部材間に挟持されてなることにある。

請求項７に記載の発明の特徴は、請求項１〜６の何れか１の構成に加え、前記変形補助部は、前記支持基材に前記各形状記憶合金線材の一部が露出されるように形成された孔、スリット又は切欠きにより形成されたことにある。

請求項８に記載の発明の特徴は、請求項１〜７の何れか１の構成に加え、前記電極接続用露出部は、前記露出した形状記憶合金線材端部の先端に固定された先端固定部を備えたことにある。

請求項９に記載の発明特徴は、請求項８の構成に加え、前記先端固定部に前記露出した複数の形状記憶合金線材端部の先端を互いに間隔を置いた平行配置に支持させてなることにある。

請求項１０に記載の発明の特徴は、前記形状記憶合金線材と、該形状記憶合金線材を支持する絶縁性及び可撓性を有する薄型平状の支持基材とを備え、該支持基材の両端部に前記形状記憶合金線材の端部が露出する電極接続用露出部が形成されるとともに、前記支持基材に他の部分に比して曲げ剛性が低くなるように加工された変形補助部が形成され、前記支持基材が変形されることでその変形に追従して各形状記憶合金線材が変形して任意の非通電時形状を成し、通電時には、前記形状記憶合金線材の通電時発熱による収縮に追従して前記支持基材が変形するようにしてなる平型形状記憶ケーブル体を使用し、前記電極接続用露出部より露出した前記形状記憶合金線材の端部を前記端子部材に接続させるようにしたことにある。

請求項１１に記載の発明の特徴は、請求項１０の構成に加え、前記形状記憶合金線材に折り返し部より折り返されて互いに平行に配置される平行部が形成され、該各平行部が前記支持基材に支持されてなる前記平型形状記憶ケーブル体を使用してなることにある。

請求項１２に記載の発明特徴は、請求項１１の構成に加え、前記支持基材の両端に前記折り返し部が覆われる固定用被覆部が形成され、前記形状記憶合金線材の端部が前記各固定用被覆部端面より突出して前記電極接続用露出部が前記支持基材の両端部に形成されるようにしてなる平型形状記憶ケーブル体を使用し、前記端子部材に前記固定用被覆部を前記ベース部材に圧着させる圧着部と、前記電極接続用露出部より露出した形状記憶合金線材の端部と接続する接続突部とを備えてなることにある。

請求項１３に記載の発明の特徴は、請求項１１の構成に加え、前記支持基材の一方の端部に前記電極接続用露出部が形成され、該電極接続用露出部より前記折り返し部より折り返された各平行部の端部を露出させるとともに、前記支持基材の他方の端部に前記ベース部材に係止される係止部が形成されてなる平型形状記憶ケーブル体を使用してなることにある。

請求項１４に記載の発明の特徴は、請求項１０の構成に加え、前記支持基材に複数の形状記憶合金線材が互いに間隔を置いた平行配置に支持されてなることにある。

請求項１５に記載の発明の特徴は、請求項１０〜１４の何れか１の構成に加え、前記変形補助部は、前記支持基材に前記各形状記憶合金線材の一部が露出されるように形成された孔、スリット又は切欠きにより形成されたことにある。

請求項１６に記載の発明の特徴は、請求項１０〜１５の何れか１の構成に加え、前記電極接続用露出部に前記露出した形状記憶合金線材端部の先端が固定される先端固定部を備えたことにある。

請求項１７に記載の発明の特徴は、請求項１６の構成に加え、前記先端固定部に複数の形状記憶合金線材端部の先端を互いに間隔を置いた平行配置に支持させてなることにある。

請求項１８に記載の発明の特徴は、請求項１０〜１７の何れか１の構成に加え、前記ベース部材と前記可動部材とが互いに対向するように配置され、前記ベース部材は、対向面側に一又は複数の動作凹部からなる変形許容部を備え、前記可動部材は、対向面側に前記動作凹部内に挿入される動作凸部を備え、前記平型形状記憶ケーブル体を前記ベース部材と可動部材との間に前記変形許容部上を横切るように配置し、前記動作凸部に押圧されて前記動作凹部内で撓んだ状態にある前記平型形状記憶ケーブル体が通電時発熱による前記各形状記憶合金線材の収縮によって変形し、該平型形状記憶ケーブル体に前記動作凸部が押圧されて前記可動部材が前記ベース部材より離反する方向に相対移動するようにしたことにある。

本発明に係る平型形状記憶ケーブル体は、上述したように、通電した際の発熱により収縮する形状記憶合金線材と、該形状記憶合金線材を支持する絶縁性及び可撓性を有する平型の支持基材とを備え、前記支持基材の両端部に前記各形状記憶合金線材の端部が露出する電極接続用露出部が形成されるようにしたことにより、形状記憶合金線材の駆動アクチュエータ等の装置への組み込みが容易にでき、作業効率が向上する。また、平型形状記憶ケーブル体単体での流通も可能となる。更には、通電時発熱による収縮に伴い生じる形状記憶合金線材の風切り音等の異音を抑制し、好適な動作音とすることができる。

また、本発明において、前記形状記憶合金線材に折り返し部より折り返されて互いに平行に配置される平行部が形成され、該各平行部が前記支持基材に支持されてなることにより、複数の形状記憶合金線材を並列に備えた場合に比べ、消費電流が少なくて済む。

更に、本発明において、前記支持基材の両端に前記折り返し部が覆われる固定用被覆部が形成され、前記形状記憶合金線材の端部が前記各固定用被覆部端面より突出して前記電極接続用露出部が前記支持基材の両端部に形成されるようにしてなることにより、形状記憶合金線材の端部と各平行部の端部とを互いに絶縁でき、且つ、固定用被覆部を用いて各平行部の端部を固定し、各平行部を均一に動作させることができる。

更にまた本発明において、前記支持基材の一方の端部に前記電極接続用露出部が形成され、該電極接続用露出部より前記折り返し部より折り返された各平行部の端部を露出させるとともに、前記支持基材の他方の端部に取付け対象物に係止される係止部が形成されてなることにより、一方の端部にのみ電極が配置される場合にも対応可能となり、設計の自由度が向上する。

また、本発明において、前記支持基材に複数の前記形状記憶合金線材が互いに間隔を置いた平行配置に支持されてなることにより、複数の形状記憶合金線材の状態を均一に保つことができ、安定した品質を確保することができる。

更に、本発明において、前記支持基材は、互いに貼り合わされる一対のテープ状部材を備え、前記各形状記憶合金線材が前記両テープ状部材間に挟持されてなることにより、各形状記憶合金線材を容易に支持することができる。

更にまた、本発明において、前記支持基材に他の部分に比して曲げ剛性が低くなるように加工された変形補助部が形成されてなることにより、支持基材が変形し易くなり、形状記憶合金線材と支持基材との収縮率が異なる場合に支持基材が形状記憶合金線材の通電時発熱による収縮を阻害するのを抑制することができる。

また、本発明において、前記変形補助部は、前記支持基材に前記各形状記憶合金線材の一部が露出されるように形成された孔、スリット又は切欠きにより形成されたことにより、簡易な構成で好適に変形補助部を形成することができる。

更に本発明において、前記電極接続用露出部は、前記露出した形状記憶合金線材端部の先端に固定された先端固定部を備えたことにより、当該先端固定部を用いて電極接続用露出部より露出した形状記憶合金線材端部の位置決めや電極用端子への接続を好適に行うことができる。

更にまた、本発明において、前記先端固定部に前記露出した複数の形状記憶合金線材端部の先端を互いに間隔を置いた平行配置に支持させてなることにより、電極に接続する部分においても各形状記憶合金線材が互いに絡まるのを防止することができる。

本発明に係る駆動装置は、上述したように、通電した際の発熱により収縮する形状記憶合金線材と、該形状記憶合金線材の端部が接続される端子部材と、該端子部材を支持するベース部材と、前記形状記憶合金線材の通電発熱時の収縮に連動して動作する可動部材と、該可動部材を前記形状記憶合金線材が非通電時の形状を成す方向に付勢する付勢手段とを備えてなる駆動装置において、前記形状記憶合金線材と、該形状記憶合金線材を支持する絶縁性及び可撓性を有する平型の支持基材とを備え、該支持基材の端部に前記形状記憶合金線材の端部が露出する電極接続用露出部が形成されてなる平型形状記憶ケーブル体を使用し、前記電極接続用露出部より露出した前記形状記憶合金線材の端部を前記端子部材に接続させるようにしたことにより、形状記憶合金線材をベース部材へ容易に組み込むことができる。

また本発明において、前記形状記憶合金線材に折り返し部より折り返されて互いに平行に配置される平行部が形成され、該各平行部が前記支持基材に支持されてなる前記平型形状記憶ケーブル体を使用してなることにより、複数の形状記憶合金線材を並列に備えた場合に比べ、消費電流が少なくて済む。

更に本発明において、前記支持基材の両端に前記折り返し部が覆われる固定用被覆部が形成され、前記形状記憶合金線材の端部が前記各固定用被覆部端面より突出して前記電極接続用露出部が前記支持基材の両端部に形成されるようにしてなる平型形状記憶ケーブル体を使用し、前記端子部材に前記固定用被覆部を前記ベース部材に圧着させる圧着部と、前記電極接続用露出部より露出した形状記憶合金線材の端部と接続する接続突部とを備えてなることにより、端子部材を使用して形状記憶合金線材の端部と各平行部の端部とが互いに絶縁され、且つ、各平行部の端部がベース部材に固定され、その状態で形状記憶合金
線材の端部を端子部材に電気的に接続できる。

更にまた、本発明において、前記支持基材の一方の端部に前記電極接続用露出部が形成され、該電極接続用露出部より前記折り返し部より折り返された各平行部の端部を露出させるとともに、前記支持基材の他方の端部に前記ベース部材に係止される係止部が形成されてなる平型形状記憶ケーブル体を使用してなることにより、電極が支持基材の一端側に集中して配置された構造にも対応でき、設計の自由度が向上する。

更に本発明において、前記支持基材に複数の形状記憶合金線材が互いに間隔を置いた平行配置に支持されてなることにより、組立て時に各形状記憶合金線材同士が絡まり合うこと等が無く作業性がよく、また、ベース部材に対する複数の形状記憶合金線材の組み込みが容易に行え、作業効率の向上及び製造コストの削減を図ることができる。更に、各形状記憶合金線材の状態が均一に保たれるので安定した品質を確保できる。

更に、本発明において、前記支持基材に他の部分に比して曲げ剛性が低くなるように加工された変形補助部が形成されてなることにより、形状記憶合金線材の変形に支持基材が追従し、ベース部材の形状等に合わせて容易に変形することができる。

更にまた、本発明において、前記変形補助部は、前記支持基材に前記各形状記憶合金線材の一部が露出されるように形成された孔、スリット又は切欠きにより形成されたことにより、簡易な構成で好適に変形補助部を形成することができる。

また、本発明において、前記電極接続用露出部に前記露出した形状記憶合金線材端部の先端が固定される先端固定部を備えたことにより、当該先端固定部を用いてベース部材に対する位置決め等を好適に行うことができ、作業効率の向上を図ることができる。

更に本発明において、前記先端固定部に複数の形状記憶合金線材端部の先端を互いに間隔を置いた平行配置に支持させてなることにより、各形状記憶合金線材の端子に接続される部分が互いに絡まるのを防止でき、組立作業の作業性向上を図ることができる。

また、本発明において、前記ベース部材と前記可動部材とが互いに対向するように配置され、前記ベース部材は、対向面側に一又は複数の動作凹部からなる変形許容部を備え、前記可動部材は、対向面側に前記動作凹部内に挿入される動作凸部を備え、前記平型形状記憶ケーブル体を前記ベース部材と可動部材との間に前記変形許容部上を横切るように配置し、前記動作凸部に押圧されて前記動作凹部内で撓んだ状態にある前記平型形状記憶ケーブル体が通電時発熱による前記各形状記憶合金線材の収縮によって変形し、該平型形状記憶ケーブル体に前記動作凸部が押圧されて前記可動部材が前記ベース部材より離反する方向に相対移動するようにしたことにより、各形状記憶合金線材の状態に均一であるため、可動部材が安定して動作することができる。

本発明に係る平型形状記憶ケーブル体の一例を示す斜視図である。 同上の変形させた状態を示す斜視図である。 図１中のＡ−Ａ線部分拡大断面図である。 図２中の部分拡大縦断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は同上の平型形状記憶ケーブル体の他の実施例を示す斜視図であって、それぞれ異なる態様の変形補助部が形成されたものを示す斜視図である。 同上の平型形状記憶ケーブル体の他の実施態様を示す斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は本発明に係る平型形状記憶ケーブル体の他の実施例を示す斜視図であって、それぞれ異なる態様の電極接続用露出部が形成されたものを示す斜視図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明に係る平型形状記憶ケーブル体の他の実施例を示す平面図である。 本発明に係る平型形状記憶ケーブル体を使用した駆動装置の一例を示す斜視図である。 同上の下から見た状態を示す斜視図である。 同上の分解斜視図である。 同上の平型形状記憶ケーブル体の端子接続状態を示す部分拡大断面図である。 図８中の端子部材を示す斜視図である。 （ａ），（ｂ）は駆動装置の動作状態を説明するための正面図である。 同上の平型形状記憶ケーブル体の端子接続状態の他の一例を示す部分拡大断面図である。 同上の平型形状記憶ケーブル体の端子接続状態の更に他の一例を示す部分拡大断面図である。

次に、本発明に係る平型形状記憶ケーブル体の実施の態様を図１〜図８に示した実施例に基づいて説明する。尚、図中符号７は、複数の形状記憶合金線材２，２...を備えた平型形状記憶ケーブル体である。

平型形状記憶ケーブル体７は、図１に示すように、複数の形状記憶合金線材２，２...と、各形状記憶合金線材２，２...を互いに間隔を置いた平行配置に支持する支持基材８とを備え、この支持基材８の両端部に各形状記憶合金線材２，２...の端部が露出する電極接続用露出部９，９が形成されるようになっている。

この平型形状記憶ケーブル体７は、電極接続用露出部９，９より露出した各形状記憶合金線材２，２...の両端部より各形状記憶合金線材２，２...に電流を流すと、形状記憶合金線材２，２...が形状記憶効果、即ち通電時発熱によって収縮し、それに追従して支持基材８が変形し、平型形状記憶ケーブル体７全体が変形するようになっている。

形状記憶合金線材２，２...は、ニッケル−チタン合金等の形状記憶効果を示す合金、即ち形状記憶合金により線状に形成され、常温で変形させても通電させた際の発熱により収縮するようになっている。

支持基材８は、ポリイミド等の可撓性、絶縁性及び耐熱性を兼ね備えた材料により平型に形成され、各形状記憶合金線材２，２...を互いに間隔を置いた平行配置に支持するとともに、各形状記憶合金線材２，２...の外周面を被覆するようになっている。

この支持基材８は、例えば、ポリイミド製の薄型細長シート状の一対のテープ状部材８ａ，８ａを重ね合わせることにより形成され、各テープ状部材８ａ，８ａの対向面部に粘着材又は熱融着等により互いに間隔を置いた平行配置に固定され、その状態で両テープ状部材８ａ，８ａを粘着材又は熱融着等により貼り合せることにより、各形状記憶合金線材２，２...が両テープ状部材８ａ，８ａ間に互いに間隔を置いた平行配置に挟持されるようになっている。

各形状記憶合金線材２，２...は、支持基材８、即ち、各テープ状部材８ａ，８ａの対向面部に、支持基材８の長手方向と同一方向に向け、且つ、弛みの無い状態で固定され、図２に示すように、非通電時に支持基材８を変形させた際には、支持基材８の変形に追従して各形状記憶合金線材２，２...の支持基材８に固定された部分が均一に変形し、通電時には、各形状記憶合金線材２，２...の通電時発熱による収縮に追従して支持基材８が変形するようになっている。

尚、この支持基材８は、支持基材８の他の部分に比して曲げ剛性が低くなるように加工された変形補助部４０，４０...が形成されたものであってもよい。

このように変形補助部４０，４０...を設けることにより、形状記憶合金線材２，２...を構成する材料と支持基材８を構成する材料との収縮率の違いに起因して各形状記憶合金線材２，２...の通電時発熱による収縮が阻害されるのを抑制することができる。

尚、変形補助部４０，４０...は、使用時の形状（本実施例では、側面視波形形状）の湾曲部の位置に合わせて形成することでより高い変形効果を発揮する。

変形補助部４０，４０...は、図５に示すように、支持基材８に各形状記憶合金線材２，２...の一部が露出されるように形成され、図５（ａ）に示す支持基材８幅方向に長い矩形長孔状のもの、図５（ｂ）に示すように、支持基材８を分断するように形成されたスリット状のもの、図５（ｃ）に示す形状記憶合金線材２，２...毎にその長手方向に間隔を置いて形成された複数の丸孔状のもの、その他、図示しないが切欠きにより形成されたものがある。また、支持基材８の一部を別の剛性の低い材質により構成するようにしてもよい。

また、この支持基材８は、その長手方向の全長が各形状記憶合金線材２，２...の全長よりも短く形成され、且つ、各形状記憶合金線材２，２...の中央側部分を支持するように配置され、それにより、支持基材８の両端部に各形状記憶合金線材２，２...の端部が露出する電極接続用露出部９，９が形成されるようになっている。

尚、図１、図２に示す実施例では、支持基材８を形状記憶合金線材２，２...より短く形成し、既に電極接続用露出部９，９が形成され、各形状記憶合金線材２，２...の端部が露出した状態にあるものについて説明したが、図６に示すように、支持基材８を各形状記憶合金線材２，２...と同じ長さとし、且つ、支持基材８の両端部を切り離し可能、例えば、両端部の各形状記憶合金線材２，２...と支持基材８とを固着させずにおき、容易に支持基材８の両端部８ｂ，８ｂがストリップ可能なように形成し、不使用時には各形状記憶合金線材２，２...の端部が保護された状態にあり、使用時、即ち、駆動装置１の組み立て時や電子機器への組み込み時に電極接続用露出部９，９が形成できるようにしたものであってもよい。

また、この電極接続用露出部９，９には、露出した各形状記憶合金線材２，２...端部の先端が互いに間隔を置いた平行配置に固定された先端固定部５０を備えるようにしてもよい。

先端固定部５０は、図７（ａ）に示すように、支持基材８と同様に一対の先端固定用のテープ状部材５０ａ，５０ａを用いて各形状記憶合金線材２，２...端部の先端を挟持することで形成したものであってもよく、図７（ｂ）に示すように、支持基材８を各形状記憶合金線材２，２...の全長と同じ長さに形成し、その両端部に各形状記憶合金線材２，２...の端部が露出される矩形長孔状の露出孔５１を設けることにより形成してもよい。

このように構成された平型形状記憶ケーブル体７は、複数の形状記憶合金線材２，２...が支持基材８により纏められ、且つ均一の状態で支持されているので、通電時発熱による収縮に伴って全体が安定した状態で動作するようになっている。また、この平型形状記憶ケーブル体７単体での流通も可能である。

また、細い各形状記憶合金線材２，２...が単独で動作した場合、風切音等の異音が生じる虞があるところ、この様に構成された平型形状記憶ケーブル体７にあっては、各形状記憶合金線材２，２...を纏めて支持基材８に支持させたことで、このような風切音等の異音を抑制することができる。

また、複数の形状記憶合金線材２，２...を使用する場合、各形状記憶合金線材２，２...の振動数は、電子部品等に組み込まれた際の配設具合（張り具合）によって決まるため、線材毎の配設具合が異なると通電時発熱による収縮動作の際に発する動作音が線材毎に異なったり、互いに干渉して動作音が増幅される虞があったりした。

しかしながら、上述の如き平型形状記憶ケーブル体７では、そのような問題が解決され、各形状記憶合金線材２，２...が支持基材８によりまとめられているため常に安定した動作音とすることができる。

尚、上述の実施例では、支持基材８に複数の形状記憶合金線材２，２...を支持させた平型形状記憶ケーブル体７について説明したが、支持基材８に支持させる形状記憶合金線材２の本数は、上記実施例に限定されず、１本の形状記憶合金線材を支持基材８に支持させたものであってもよく、上記実施例よりも多くの形状記憶合金線材を支持させるようにしてもよい。

また、この平型形状記憶ケーブル体７は、図８に示すように、一本の形状記憶合金線材２に折り返し部６０より折り返されて互いに平行に配置される平行部６１，６１が形成され、各平行部６１，６１が支持基材８に互いに間隔を置いた平行配置に支持されるようにしたものであってもよい。

このように構成することにより、複数本の形状記憶合金線材２，２...を並列接続とする場合に対して、動作に必要な電流を抑えることができ、少ない電流で好適に動作できる。

図８（ａ）に示す例では、一本の形状記憶合金線材２に二つの折り返し部６０，６０より折り返されて３本の平行部６１，６１...が形成され、形状記憶合金線材２が全体でＳ字状を成している。

この場合、支持基材８の両端に折り返し部６０が覆われる固定用被覆部６２を形成し、形状記憶合金線材２の端部が各固定用被覆部６２端面より突出して電極接続用露出部９，９が支持基材８の両端部に形成されるようにすることが好ましい。

一方、図８（ｂ）に示す例では、一本の形状記憶合金線材２が一つの折り返し部６０より折り返されてＵ字状に形成され、それを支持基材８に支持させることにより、支持基材８の一方の端部に電極接続用露出部９が形成され、電極接続用露出部９より折り返し部６０より折り返された各平行部６１，６１の端部を露出させるようになっている。

この場合、支持基材８の他方の端部に後述するベース部材４等の取付け対象物に係止される係止孔６３ａ，６３ａ等からなる係止部６３が形成され、この係止部６３を取り付け対象物に係止させることにより平型形状記憶ケーブル体７の一方の端部を固定できるようになっている。

次に、この様な平型形状記憶ケーブル体７を使用した駆動装置１について図 ９〜図１４に基づいて説明する。尚、上述の実施例と同様の構成には同一符号を付して説明する。

この駆動装置１は、平型形状記憶ケーブル体７の電極接続用露出部９，９から露出した各形状記憶合金線材２，２...の端部が接続される一対の端子部材６，６と、端子部材６，６を支持するベース部材４と、各形状記憶合金線材２，２...の通電発熱時の収縮に連動して動作する可動部材５と、可動部材５を形状記憶合金線材２，２...が非通電時の形状を成す方向に付勢する付勢手段とを備えている。

ベース部材４は、絶縁性材料又は絶縁被膜を施した材料により細長板状に成形され、長手方向両端に本体部端面より長手方向外側に突出した平板状の固定部３，３が備えられている。

また、このベース部材４の表面側には、一又は複数の動作凹部１０，１０...からなる動作許容部１１を備え、平型形状記憶ケーブル体７がこの動作許容部１１を横切るように両固定部３，３間方向に向けて配置され、その両端部に形成された電極接続用露出部９，９より露出した各形状記憶合金線材２，２...の端部がそれぞれ端子部材６により固定部３に固定されるようになっている。

動作許容部１１は、ベース部材４の片面側に突出した側面視山型状の複数の支持部１２，１２を備えて側面視波型状に形成され、当該波型状の谷間部が動作凹部１０，１０...を構成している。

固定部３は、平板状に形成され、図１２に示すように、平型形状記憶ケーブル材７の端子接続用露出部９より露出した各形状記憶合金部材２，２...の端部基端側２ａが固定部３の表面に沿って配置されるとともに、端部先端側２ｂが固定部３の端面部を介して裏面側に折り返されて裏面に沿って配置され、その外側に端子部材６を嵌め込むことにより各形状記憶合金部材２，２...の端部が固定されるようになっている。

また、この固定部３の端面部には、断面円弧状の複数の折り返しガイド部１４、１４...が櫛状を成すように形成され、この各折り返しガイド部１４に形状記憶合金部材２，２...を掛け回すことにより、一点に応力を集中させずにその端部先端側が固定部３の裏面側に折り返されるようになっている。

各折り返しガイド部１４は、図１２に示すように、固定部３の端面部に表裏面間方向に向けた溝状に形成され、この溝底部が円弧状を成している。そして、この各折り返しガイド部１４内に形状記憶合金部材２，２...を通すことにより応力集中を防止するとともに、各形状記憶合金部材２，２...の位置決め及びずれ防止がされるようになっている。

また、固定部３の裏面は、ベース部材４本体の底面と段差を成すように配置され、段差部１５が形成されたことにより固定部３に嵌め込まれた端子部材６の底面、即ち基板接続面がベース部材４本体底面４ａと同一平面状に配置されるようになっている。

端子部材６は、図１３に示すように、互いに対向配置にあって且つ互いに導通された一対の押さえ板部２０，２１を有する形状に形成され、底面、即ち裏面側の押さえ板部２１が半田付け等によりプリント配線基板Ａの接続パターンＡａに接続されるようになっている。

この端子部材６は、磁性体でもある導電性金属材を絞り加工することにより一体に形成され、互いに対向する一対の押さえ板部２０，２１と、両押さえ板部２０，２１の両側縁間を連結する配置の一対の側板部２２，２２とが角筒状を成し、その角筒状の一端が端板部２３により閉鎖されて一端が開口したキャップ状に形成されている。

そして、この端子部材６を固定部３に嵌合させることにより、各押さえ板部２０，２１がそれぞれ固定部３の表裏各面に被せられ、押さえ板部２０，２１と固定部３との間に各形状記憶合金部材２，２...が挟持され、それにより形状記憶合金部材２，２...の端部が固定部３に固定されるとともに端子部材６に接続されるようになっている。

端子部材６の開口内縁部６ａは、断面円弧状を成すように形成され、形状記憶合金部材２，２...の変形に際し、応力が集中するのを防止している。

また、固定部３の裏面には、ベース部材４の長手方向と交差する方向に向けた加締め用溝２４が形成されており、図１２に示すように、この加締め用溝２４の位置に合わせて裏面側の押さえ板部２１を加締めることにより係止突部２５が形成され、形状記憶合金部材２，２...の端部を確実に固定部３に固定するとともに、端子部材６と形状記憶合金部材２，２...との安定した接続状態が確保されている。

尚、端板部２３には、板厚方向に貫通した挿通孔２６，２６が形成され、この挿通孔２６，２６が端子部材６を固定部３に嵌め込む際の空気抜きの役割を担うようになっている。

一方、可動部材５は、ベース部材４と互いに対向するように配置され、形状記憶合金部材２，２...の通電発熱による収縮に連動してベース部材４に対し対向方向に相対移動するようなっている。

この可動部材５は、対向面側にベース部材４の各動作凹部１０，１０...内に挿入される側面視山形状の動作凸部３０，３０...を備え、付勢手段により付勢されて可動部材５がベース部材４に重ね合わされることにより、各動作凸部３０，３０...が動作凹部１０，１０...内に嵌め込まれ、可動部材５とベース部材４との対向面部間に配置された平型形状記憶ケーブル材７を動作凸部３０，３０...の嵌合面形状に合わせて波型に変形させるようになっている。

また、可動部材５は、両端に少なくとも対向面側を平坦に形成した平坦部３１，３１が形成され、付勢手段により付勢されて可動部材５がベース部材４に重ね合わされた際に、平坦部３１，３１が端子部材６の表面、即ち、表面側押さえ板部２０，２１に重ね合わせ配置に当接するようになっている。

尚、付勢手段は、可動部材５に磁石部を備え、磁石部と磁性体である端子部材６との吸着力により可動部材５がベース部材４と重なり合う側に付勢されるようにしている。

可動部材５は、可動部材５全体をフェライト磁石等により構成することにより磁石部を備えるようにしてもよく、また、可動部材５の各平坦部３１，３１に磁石３２，３２を埋め込むようしてもよい。

このように構成された駆動装置１では、図１４（ａ）に示すように、非通電時においては、付勢手段即ち、可動部材５と端子部材６とが磁石の磁力ｍにより吸着されて可動部材５がベース部材４に重ね合わされ、それに伴い各動作凸部３０，３０...が動作凹部１０，１０...内に挿入されることにより、動作凸部３０，３０...の頂部が平型形状記憶ケーブル体７と当接し、平型形状記憶ケーブル体７が波型状に変形し、それに伴い各形状記憶合金部材２，２...が波型状（非通電時形状）に変形した状態にある。

この駆動装置１に通電、即ち、端子部材６，６間に電圧を生じさせ、各形状記憶合金部材２，２...に電流を流すと、形状記憶合金部材２，２...が形状記憶効果、即ち通電発熱によって収縮し、それに追従して支持基材８が変形するので、平型形状記憶ケーブル体７全体が変形し、図１４（ｂ）に示すように、平型形状記憶ケーブル体７の動作凸部３０，３０...頂部に接触した部分の対向面間方向位置が可動部材側に変位し、それに連動して動作凸部３０，３０...を介して平型形状記憶ケーブル体７に押し上げられ、付勢手段による付勢力、即ち磁石部と磁性体である端子部材６との磁力ｍに抗して可動部材５がベース部材４より離反する方向に相対移動する。

その際、可動部材５が磁力ｍにより端子部材６に引きつけられた状態にあるので、平型形状記憶ケーブル体７の通電発熱による可動部材５の変位は、機械構造上では阻害されずに最大限に得られ、その一方で、相対移動軌道から逸脱しないようになっている。

そして、端子部材６間に負荷した電圧が除去されると、付勢手段の付勢力、即ち磁石２と端子部材６との吸着力ｍに付勢されて可動部材５が図１４（ａ）に示す原位置、即ち、ベース部材４に可動部材５が重ね合わされる位置に復帰し、それに伴い各動作凸部３０，３０...が動作凹部１０，１０...内に挿入され、動作凸部３０，３０...に押圧されて平型形状記憶ケーブル体７が波型状に変形し、それに伴い各形状記憶合金部材２，２...が波型状（非通電時形状）に変形する。

このように各形状記憶合金線材２，２...の動作は、支持基材８に支持されることにより均一に管理され、また、可動部材５と接触する部分の面積も増大することから、可動部材５が安定して動作し、高い品質を確保することができる。

尚、このように構成された駆動装置では、図１〜図８に示す全ての態様の平型形状記憶ケーブル体７を適用でき、図５に示す如き変形補助部４０，４０...が形成された平型形状記憶ケーブル体７を使用してもよく、また、図７に示す如き電極接続用露出部９に先端固定部５０を備えた平型形状記憶ケーブル体７を使用してもよい。

先端固定部５０を備えた平型形状記憶ケーブル体７を使用した場合には、図１５に示すように、露出した形状記憶合金線材２，２...の端部を端部基端側２ａが固定部３の表面に沿って配置されるとともに、端部先端側２ｂを固定部３の端面部を介して裏面側に折り返されて裏面に沿って配置され、端部基端側２ａ及び端部先端側２ｂをそれぞれ固定部３と押さえ板部２０，２１との間に挟持させ、且つ、裏面側押さえ板部２１の端縁が先端固定部５０に当接するようになっている。

このように裏面押さえ板部２０の端縁が先端固定部５０に当接することにより、電極接続用露出部９より露出した各形状記憶合金線材２，２...の端部が図中矢印ｔの方向に向けて均一に緊張され、安定した状態で端子部材６に接続される。この場合、各形状記憶合金線材２，２...の端部が均一に緊張され、互いに絡まないので、各折り返しガイド部１４、１４...を櫛刃状を成すように形成する必要がなく、固定部の形状を簡素化できる。

また、図８（ａ）に示す平型形状記憶ケーブル体７を使用する場合には、図１６に示すように、端子部材６に固定用被覆部６２をベース部材４に圧着させる圧着用突部６４と、電極接続用露出部９より露出した形状記憶合金線材（平行部）２の端部と接続する接続突部６５とを備えることにより、端子部材６を使用して形状記憶合金線材２の端部と各平行部６１，６１...の端部とを絶縁した状態で各平行部６１，６１の端部をベース部材４に固定できるようにすることが好ましい。尚、上述の実施例と同様の構成には同一符号を付して説明を省略する。

また、上述の実施例では、キャップ状に形成された端子部材６を使用した例について説明したが、端子部材の形状は上述の如き形態に限定されるものではなく、端子部材の構造・形態に応じて、平型形状記憶ケーブル体の電極接続用露出部が形成されるようにすることが好ましい。

ｍ 磁力
Ａ プリント配線基板
１ 駆動装置
２ 形状記憶合金線材
３ 固定部
４ ベース部材
５ 可動部材
６ 端子部材
７ 平型形状記憶ケーブル体
８ 支持基材
９ 電極接続用露出部
１０ 動作凹部
１１ 動作許容部
１２ 支持部
１４ 折り返しガイド部
１５ 段差部
２０ 押さえ板部
２１ 裏面側押さえ板部
２２ 側板部
２３ 端板部
２４ 加締め用溝
２５ 係止突部
２６ 挿通孔
３０ 動作凸部
３１ 平坦部
３２ 磁石
４０ 変形補助部
５０ 先端固定部
５１ 露出孔
６０ 折り返し部
６１ 平行部
６２ 固定用被覆部
６３ 係止部

Claims (18)

1. 通電した際の発熱により収縮する形状記憶合金線材と、該形状記憶合金線材を支持する絶縁性及び可撓性を有する薄型平状の支持基材とを備え、
   前記支持基材には、その端部に前記形状記憶合金線材の端部が露出する電極接続用露出部が形成されるとともに、他の部分に比して曲げ剛性が低くなるように加工された変形補助部が形成され、
   前記支持基材を変形させた際にその変形に追従して形状記憶合金線材が変形して任意の非通電時形状を成し、通電時には、前記形状記憶合金線材の通電時発熱による収縮に追従して前記支持基材が変形するようにしたことを特徴としてなる平型形状記憶ケーブル体。
2. 前記形状記憶合金線材に折り返し部より折り返されて互いに平行に配置される平行部が形成され、該各平行部が前記支持基材に支持されてなる請求項１に記載の平型形状記憶ケーブル体。
3. 前記支持基材の両端に前記折り返し部が覆われる固定用被覆部が形成され、前記形状記憶合金線材の端部が前記各固定用被覆部端面より突出して前記電極接続用露出部が前記支持基材の両端部に形成されるようにしてなる請求項２に記載の平型形状記憶ケーブル体。
4. 前記支持基材の一方の端部に前記電極接続用露出部が形成され、該電極接続用露出部より前記折り返し部より折り返された各平行部の端部を露出させるとともに、前記支持基材の他方の端部に取付け対象物に係止される係止部が形成されてなる請求項２に記載の平型形状記憶ケーブル体。
5. 前記支持基材に複数の前記形状記憶合金線材が互いに間隔を置いた平行配置に支持されてなる請求項１に記載の平型形状記憶ケーブル体。
6. 前記支持基材は、互いに貼り合わされる一対のテープ状部材を備え、前記形状記憶合金線材が前記両テープ状部材間に挟持されてなる請求項１〜５の何れか１に記載の平型形状記憶
   ケーブル体。
7. 前記変形補助部は、前記支持基材に前記各形状記憶合金線材の一部が露出されるように形成された孔、スリット又は切欠きにより形成された請求項１〜６の何れか１に記載の平型形状記憶ケーブル体。
8. 前記電極接続用露出部は、前記露出した形状記憶合金線材端部の先端に固定された先端固定部を備えた請求項１〜７の何れか１に記載の平型形状記憶ケーブル体。
9. 前記先端固定部に前記露出した複数の形状記憶合金線材端部の先端を互いに間隔を置いた平行配置に支持させてなる請求項８に記載の平型形状記憶ケーブル体。
10. 通電した際の発熱により収縮する形状記憶合金線材と、該形状記憶合金線材の端部が接続される端子部材と、該端子部材を支持するベース部材と、前記形状記憶合金線材の通電発熱時の収縮に連動して動作する可動部材と、該可動部材を前記形状記憶合金線材が非通電時の形状を成す方向に付勢する付勢手段とを備えてなる駆動装置において、
    前記形状記憶合金線材と、該形状記憶合金線材を支持する絶縁性及び可撓性を有する薄型平状の支持基材とを備え、該支持基材の両端部に前記形状記憶合金線材の端部が露出する電極接続用露出部が形成されるとともに、前記支持基材に他の部分に比して曲げ剛性が低くなるように加工された変形補助部が形成され、前記支持基材が変形されることでその変形に追従して各形状記憶合金線材が変形して任意の非通電時形状を成し、通電時には、前記形状記憶合金線材の通電時発熱による収縮に追従して前記支持基材が変形するようにしてなる平型形状記憶ケーブル体を使用し、前記電極接続用露出部より露出した前記形状記憶合金線材の端部を前記端子部材に接続させるようにしたことを特徴としてなる駆動装置。
11. 前記形状記憶合金線材に折り返し部より折り返されて互いに平行に配置される平行部が形成され、該各平行部が前記支持基材に支持されてなる前記平型形状記憶ケーブル体を使用してなる請求項１０に記載の駆動装置。
12. 前記支持基材の両端に前記折り返し部が覆われる固定用被覆部が形成され、前記形状記憶合金線材の端部が前記各固定用被覆部端面より突出して前記電極接続用露出部が前記支持基材の両端部に形成されるようにしてなる平型形状記憶ケーブル体を使用し、前記端子部材に前記固定用被覆部を前記ベース部材に圧着させる圧着部と、前記電極接続用露出部より露出した形状記憶合金線材の端部と接続する接続突部とを備えてなる請求項１１に記載の駆動装置。
13. 前記支持基材の一方の端部に前記電極接続用露出部が形成され、該電極接続用露出部より前記折り返し部より折り返された各平行部の端部を露出させるとともに、前記支持基材の他方の端部に前記ベース部材に係止される係止部が形成されてなる平型形状記憶ケーブル体を使用してなる請求項１１に記載の駆動装置。
14. 前記支持基材に複数の形状記憶合金線材が互いに間隔を置いた平行配置に支持されてなる請求項１０に記載の駆動装置。
15. 前記変形補助部は、前記支持基材に前記各形状記憶合金線材の一部が露出されるように形成された孔、スリット又は切欠きにより形成された請求項１０〜１４の何れか１に記載の駆動装置。
16. 前記電極接続用露出部に前記露出した形状記憶合金線材端部の先端が固定される先端固定部を備えた請求項１０〜１５の何れか１に記載の駆動装置。
17. 前記先端固定部に複数の形状記憶合金線材端部の先端を互いに間隔を置いた平行配置に支持させてなる請求項１６に記載の駆動装置。
18. 前記ベース部材と前記可動部材とが互いに対向するように配置され、
    前記ベース部材は、対向面側に一又は複数の動作凹部からなる変形許容部を備え、前記可動部材は、対向面側に前記動作凹部内に挿入される動作凸部を備え、前記平型形状記憶ケーブル体を前記ベース部材と可動部材との間に前記変形許容部上を横切るように配置し、前記動作凸部に押圧されて前記動作凹部内で撓んだ状態にある前記平型形状記憶ケーブル体が通電時発熱による前記各形状記憶合金線材の収縮によって変形し、該平型形状記憶ケーブル体に前記動作凸部が押圧されて前記可動部材が前記ベース部材より離反する方向に相対移動するようにした請求項１０〜１７の何れか１に記載の駆動装置。

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