JP2607376B2 - Step rotation device - Google Patents
Step rotation deviceInfo
- Publication number
- JP2607376B2 JP2607376B2 JP30856587A JP30856587A JP2607376B2 JP 2607376 B2 JP2607376 B2 JP 2607376B2 JP 30856587 A JP30856587 A JP 30856587A JP 30856587 A JP30856587 A JP 30856587A JP 2607376 B2 JP2607376 B2 JP 2607376B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shape memory
- rotating shaft
- memory alloy
- pulse
- fixed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 229910001285 shape-memory alloy Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 13
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 2
- 229910004337 Ti-Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910011209 Ti—Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- KHYBPSFKEHXSLX-UHFFFAOYSA-N iminotitanium Chemical compound [Ti]=N KHYBPSFKEHXSLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転軸を一定回転角度ずつ歩進回転させる
歩進回転装置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a step rotation device that rotates a rotation shaft step by step at a constant rotation angle.
従来のこの種の装置としては、ステッピング（ステッ
プ）モータがあった。Conventional devices of this type include a stepping (step) motor.
しかし、従来のステッピングモータにおいては、構造
が複雑で、製造コストが高くなるという問題点があっ
た。However, the conventional stepping motor has a problem that the structure is complicated and the manufacturing cost is increased.
本発明は前記従来の問題点を解決するためになされた
もので、構造が簡単で、製造コストが安価な歩進回転装
置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and has as its object to provide a step rotating device having a simple structure and a low manufacturing cost.
本発明による歩進回転装置は、回転軸支持体と、この
回転軸支持体に対し回転可能に支持された回転軸と、一
端側を前記回転軸支持体に対し固定されるとともに他端
側を前記回転軸に対し固定され、一方向にのみトルクを
伝達する第一の一方向動力伝達手段と、一端側を前記回
転軸に対し固定され、前記第一の一方向動力伝達手段と
同方向の一方向にのみトルクを伝達する第二の一方向動
力伝達手段と、前記第二の一方向動力伝達手段の他端側
に巻き掛けられたワイヤ状の形状記憶合金と、この形状
記憶合金に接続され、該合金に張力を作用するバネと、
前記形状記憶合金にパルス電流を流すパルス電源とを有
してなるものである。A step rotation device according to the present invention is a rotation shaft support, a rotation shaft rotatably supported on the rotation shaft support, and one end fixed to the rotation shaft support and the other end fixed. A first one-way power transmission unit fixed to the rotation shaft and transmitting torque only in one direction, and one end fixed to the rotation shaft and in the same direction as the first one-way power transmission unit. A second one-way power transmission means for transmitting torque only in one direction, a wire-shaped shape memory alloy wound around the other end of the second one-way power transmission means, and a connection to the shape memory alloy A spring acting on the alloy,
A pulse power supply for supplying a pulse current to the shape memory alloy.
形状記憶合金が周囲温度（室温）になっている場合、
該合金はバネのバネ力により伸び変形を受けている。If the shape memory alloy is at ambient temperature (room temperature)
The alloy has undergone elongation deformation due to the spring force of the spring.
ところが、パルス電源から形状記憶合金に適当周期の
パルス電流が流されると、パルスがオンの状態のとき、
形状記憶合金はジュール熱により加熱され、形状記憶効
果により、記憶している長さに戻ろうとして収縮する。
これにより、第二の一方向クラッチの形状記憶合金側、
該クラッチの回転軸側、回転軸および第一の一方向クラ
ッチの回転軸側が一体的に正転方向に回転する（このと
き、第一の一方向クラッチの回転軸側は、該クラッチの
回転軸支持体側に対して自由回転する）。However, when a pulse current of an appropriate period is passed from the pulse power source to the shape memory alloy, when the pulse is on,
The shape memory alloy is heated by Joule heat and contracts due to the shape memory effect in an attempt to return to the memorized length.
Thereby, the shape memory alloy side of the second one-way clutch,
The rotating shaft side of the clutch, the rotating shaft and the rotating shaft side of the first one-way clutch rotate integrally in the forward rotation direction (at this time, the rotating shaft side of the first one-way clutch is the rotating shaft side of the clutch). Freely rotate with respect to the support side).
次にパルスがオフすると、形状記憶合金は冷却するの
で、形状回復力を失い、バネの力により再び伸び変形を
受ける。これにより、第二の一方向クラッチの形状記憶
合金側が逆転するが、第二の一方向クラッチの回転軸
側、回転軸、並びに第一の一方向クラッチの回転軸側お
よび回転軸支持体側は逆転せず、停止している（このと
き、第一の一方向クラッチは、回転軸に対してブレーキ
の機能を果す）。Next, when the pulse is turned off, the shape memory alloy cools, loses its shape recovery force, and undergoes elongation deformation again by the force of the spring. Thereby, the shape memory alloy side of the second one-way clutch reverses, but the rotation shaft side and the rotation shaft of the second one-way clutch, and the rotation shaft side and the rotation shaft support side of the first one-way clutch reverse. Without stopping (at this time, the first one-way clutch functions as a brake for the rotating shaft).
以下、同様にしてパルスがオン、オフする毎に上述の
動作が繰り返される結果、１パルス毎に回転軸は前記正
転方向に一定回転角度ずつ歩進して行く。Thereafter, the above-described operation is repeated each time the pulse is turned on and off in the same manner. As a result, the rotation axis advances by a constant rotation angle in the forward rotation direction for each pulse.
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明す
る。Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
第１図から４図までは本発明の一実施例を示す。この
実施例において、ベース１には板状の回転軸支持体２が
立設されている。この支持体２の一方の面には水平方向
に固定筒３が固定されており、この固定筒３内には第一
の一方向クラッチ４が嵌合されている。この一方向クラ
ッチ４の外周側（一端側）4aは固定筒３に固定され、内
周側（他端側）4bは回転軸５に固定されている。1 to 4 show an embodiment of the present invention. In this embodiment, a plate-shaped rotating shaft support 2 is erected on a base 1. A fixed cylinder 3 is fixed to one surface of the support 2 in a horizontal direction, and a first one-way clutch 4 is fitted in the fixed cylinder 3. The outer peripheral side (one end side) 4 a of the one-way clutch 4 is fixed to the fixed cylinder 3, and the inner peripheral side (the other end side) 4 b is fixed to the rotating shaft 5.
前記回転軸５は、回転可能な状態で、支持体２を水平
方向に貫通しており、この回転軸５には第二の一方向ク
ラッチ６の内周側6b（一端側）が固定されている。ま
た、前記回転軸５には回転板７が固定されている。前記
回転軸支持体２の上下方向中間部および下端部付近に
は、電極8,9がそれぞれ固定されている。前記第一およ
び第二の一方向クラッチ4,6は、いずれも外周側4a,6aを
内周側4b,6bに対して相対的に第３図における時計方向
に回転させる方向のトルクは伝達せず、その反対方向の
トルクのみを伝達するようになっている。The rotating shaft 5 penetrates the support 2 in the horizontal direction in a rotatable state, and the inner peripheral side 6 b (one end side) of the second one-way clutch 6 is fixed to the rotating shaft 5. I have. A rotating plate 7 is fixed to the rotating shaft 5. Electrodes 8 and 9 are fixed near the middle part and the lower end in the vertical direction of the rotating shaft support 2, respectively. Each of the first and second one-way clutches 4, 6 transmits torque in a direction of rotating the outer peripheral side 4a, 6a clockwise in FIG. 3 relatively to the inner peripheral side 4b, 6b. Instead, only the torque in the opposite direction is transmitted.
前記電極７にはTi−Ni合金からなるワイヤ状の形状記
憶合金10の一端部が機械的および電気的に接続されてお
り、この形状記憶合金10は第二の一方向クラッチ６の外
周側6aに嵌合固定されたプーリー11に巻き掛けられてい
る。そして、形状記憶合金10の他端部は金属製の引張り
コイルバネ12の一端部に接続され、このバネ12の他端部
は電極９に機械的および電気的に接続されている。One end of a wire-shaped shape memory alloy 10 made of a Ti—Ni alloy is mechanically and electrically connected to the electrode 7, and the shape memory alloy 10 is connected to the outer peripheral side 6 a of the second one-way clutch 6. It is wrapped around a pulley 11 fitted and fixed to the. The other end of the shape memory alloy 10 is connected to one end of a tension coil spring 12 made of metal, and the other end of the spring 12 is mechanically and electrically connected to the electrode 9.
前記電極8,9にはスイッチング手段13を介してパルス
電源14の出力が接続されており、このパルス電源14は第
４図に示すような一定周期の矩形状のパルスを出力する
ようになっている。このパルス電源14としては、本発明
者が特願昭61−265528号および特願昭62−8280号公報に
おいて提案した断続装置を利用することができるが、従
来の通常のパルス電源を使用することもできる。The output of a pulse power supply 14 is connected to the electrodes 8 and 9 via a switching means 13, and the pulse power supply 14 outputs a rectangular pulse having a constant period as shown in FIG. I have. As the pulse power supply 14, the intermittent device proposed by the present inventors in Japanese Patent Application Nos. 61-265528 and 62-8280 can be used, but a conventional ordinary pulse power supply is used. Can also.
次に、本実施例の作動を説明する。 Next, the operation of the present embodiment will be described.
スイッチング手段13が開放されているときは、形状記
憶合金10には電流が流れず、該合金10は周囲温度（室
温）になっており、該合金10はバネ12のバネ力により引
張られて伸び変形を受けている。When the switching means 13 is open, no current flows through the shape memory alloy 10, the alloy 10 is at ambient temperature (room temperature), and the alloy 10 is stretched by the spring force of the spring 12. Has undergone deformation.
ところが、スイッチング手段13が閉成されると、パル
ス電源14からスイッチング手段13および電極8,9を介し
て形状記憶合金10にパルス電流が流れる。ここにおい
て、パルスがオンの状態になると、形状記憶合金10はジ
ュール熱により加熱されて、形状記憶効果により、記憶
している長さに戻ろうとして収縮し、バネ12は伸ばされ
る。これにより、プーリー11、第二の一方向クラッチ６
の外周側6a、該クラッチの内周側6b、回転軸５、および
第一の一方向クラッチ４の内周側4bが一体的に正転方向
（第３図の時計方向）に回転する。なお、このとき、第
一の一方向クラッチ４の内周側4bは、その外周側4aに対
して自由回転する。However, when the switching means 13 is closed, a pulse current flows from the pulse power supply 14 to the shape memory alloy 10 via the switching means 13 and the electrodes 8, 9. Here, when the pulse is turned on, the shape memory alloy 10 is heated by Joule heat, contracts to return to the stored length by the shape memory effect, and the spring 12 is expanded. As a result, the pulley 11, the second one-way clutch 6
The outer peripheral side 6a, the inner peripheral side 6b of the clutch, the rotating shaft 5, and the inner peripheral side 4b of the first one-way clutch 4 integrally rotate in the forward direction (clockwise direction in FIG. 3). At this time, the inner peripheral side 4b of the first one-way clutch 4 freely rotates with respect to the outer peripheral side 4a.
次にパルスがオフすると、形状記憶合金10は冷却する
ので、形状回復力を失い、バネ12の力により再び伸び変
形を受ける。これにより、プーリー11および第二の一方
向クラッチ６の外周側6aが逆転（第３図の反時計方向に
回転）するが、第二の一方向クラッチ６の内周側6b、回
転軸５、並びに第一の一方向クラッチ４の内周側4bおよ
び外周側6bは逆転せず停止している（このとき、第一の
一方向クラッチ４は、回転軸５に対してブレーキの機能
を果す）。Next, when the pulse is turned off, the shape memory alloy 10 cools, loses its shape recovery force, and undergoes elongation deformation again by the force of the spring 12. As a result, the pulley 11 and the outer peripheral side 6a of the second one-way clutch 6 rotate reversely (rotate in the counterclockwise direction in FIG. 3), but the inner peripheral side 6b of the second one-way clutch 6, the rotating shaft 5, In addition, the inner peripheral side 4b and the outer peripheral side 6b of the first one-way clutch 4 are stopped without reverse rotation (at this time, the first one-way clutch 4 functions as a brake for the rotating shaft 5). .
以下、同様にしてパルスがオン、オフする毎に上述の
動作が繰り返される結果、１パルス毎に回転軸５は正転
方向（第３図の時計方向）に一定回転角度ずつ歩進して
行く。なお、本実施例では、この１歩進の回転角度は、
形状記憶合金10の１パルス毎の形状回復量（収縮量）に
対応する。Thereafter, the above-described operation is repeated each time the pulse is turned on and off in the same manner. As a result, the rotation shaft 5 advances by a constant rotation angle in the normal rotation direction (clockwise in FIG. 3) for each pulse. . In this embodiment, the rotation angle of one step is
This corresponds to the shape recovery amount (shrinkage amount) of the shape memory alloy 10 for each pulse.
前記実施例においては、第一および第二の一方向動力
伝達手段として一方向クラッチを用いているが、本発明
における一方向動力伝達手段は、一方向にのみトルクを
伝達するものであれば、他の種のものでよく、例えばラ
チェット機構を用いてもよい。一方向動力伝達手段とし
てラチェット機構を用いた場合には、１歩進の回転角度
は該ラチェット機構により決定されることになる。In the above embodiment, the one-way clutch is used as the first and second one-way power transmission means, but the one-way power transmission means in the present invention may be any one that transmits torque only in one direction. Other types may be used, for example, a ratchet mechanism may be used. When a ratchet mechanism is used as the one-way power transmission means, the rotation angle for one step is determined by the ratchet mechanism.
また、前記実施例においては、前記第二の一方向動力
伝達手段の外周側に固定されたプーリーに形状記憶合金
を巻き掛けているが、形状記憶合金を第二の一方向動力
伝達手段に直接巻き掛けてもよいことは言うまでもな
い。In the above embodiment, the shape memory alloy is wound around the pulley fixed to the outer peripheral side of the second one-way power transmission means, but the shape memory alloy is directly applied to the second one-way power transmission means. It goes without saying that it may be wound around.
さらに、形状記憶合金に他のワイヤ状物を接続し、こ
のワイヤ状物の方を第二の一方向動力伝達手段に巻き掛
けてもよく、このような方法で形状記憶合金を第二の一
方向動力伝達手段に間接的に巻き掛けるものも本発明の
範囲に属するものである。Further, another wire-shaped object may be connected to the shape memory alloy, and this wire-shaped object may be wound around the second one-way power transmission means. Indirectly wrapping around the directional power transmission means also belongs to the scope of the present invention.
以上のように本考案による歩進回転装置は、構造が簡
単で、製造コストが安価であるという優れた効果を得ら
れるものである。As described above, the incremental rotation device according to the present invention has an excellent effect that the structure is simple and the manufacturing cost is low.
第１図は本発明による歩進回転装置の一実施例の要部を
示す断面図、第２図は前記実施例を示す側面図、第３図
は前記実施例を示す正面図、第４図は前記実施例におけ
るパルス電源の出力波形を示す波形図である。 ２……回転軸支持体、４……第一の一方向クラッチ、５
……回転軸、６……第二の一方向クラッチ、10……形状
記憶合金。FIG. 1 is a sectional view showing a main part of an embodiment of a step rotating device according to the present invention, FIG. 2 is a side view showing the embodiment, FIG. 3 is a front view showing the embodiment, FIG. FIG. 4 is a waveform diagram showing an output waveform of a pulse power supply in the embodiment. 2 ... rotary shaft support, 4 ... first one-way clutch, 5
... Rotary shaft, 6 ... Second one-way clutch, 10 ... Shape memory alloy.
Claims (1)
回転可能に支持された回転軸と、一端側を前記回転軸支
持体に対し固定されるとともに他端側を前記回転軸に対
し固定され、一方向にのみトルクを伝達する第一の一方
向動力伝達手段と、一端側を前記回転軸に対し固定さ
れ、前記第一の一方向動力伝達手段と同方向の一方向に
のみトルクを伝達する第二の一方向動力伝達手段と、前
記第二の一方向動力伝達手段の他端側に巻き掛けられた
ワイヤ状の形状記憶合金と、この形状記憶合金に接続さ
れ、該合金に張力を作用するバネと、前記形状記憶合金
にパルス電流を流すパルス電源とを有してなる歩進回転
装置。1. A rotating shaft support, a rotating shaft rotatably supported on the rotating shaft support, and one end fixed to the rotating shaft support and the other end fixed to the rotating shaft. A first one-way power transmission means that is fixed to one side and transmits torque only in one direction; and one end is fixed to the rotation shaft only in one direction in the same direction as the first one-way power transmission means. A second one-way power transmitting means for transmitting torque; a wire-shaped shape memory alloy wound around the other end of the second one-way power transmitting means; and the alloy connected to the shape memory alloy. A step rotating device comprising: a spring for applying a tension to the spring; and a pulse power supply for supplying a pulse current to the shape memory alloy.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30856587A JP2607376B2 (en) | 1987-12-08 | 1987-12-08 | Step rotation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30856587A JP2607376B2 (en) | 1987-12-08 | 1987-12-08 | Step rotation device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01152977A JPH01152977A (en) | 1989-06-15 |
| JP2607376B2 true JP2607376B2 (en) | 1997-05-07 |
Family
ID=17982552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30856587A Expired - Lifetime JP2607376B2 (en) | 1987-12-08 | 1987-12-08 | Step rotation device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2607376B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2011055750A1 (en) * | 2009-11-09 | 2013-03-28 | 株式会社キッツ | Rotary actuator |
-
1987
- 1987-12-08 JP JP30856587A patent/JP2607376B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01152977A (en) | 1989-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2607376B2 (en) | Step rotation device | |
| US4665334A (en) | Rotary stepping device with memory metal actuator | |
| JPH09268969A (en) | Shape memory alloy actuator | |
| JPH0768940B2 (en) | Rotating device using shape memory alloy | |
| JPH1193501A (en) | Door closer | |
| JPH0173447U (en) | ||
| JP2537908Y2 (en) | Spinning reel | |
| JPS5937231B2 (en) | Ink ribbon reversing device | |
| JPS5819956Y2 (en) | wiper drive device | |
| JPH0380940U (en) | ||
| JP2562712Y2 (en) | Fishing reel | |
| JPH0134776Y2 (en) | ||
| JPS6383396U (en) | ||
| KR100193498B1 (en) | Vehicle Foot Brake Pedal Mechanism | |
| JPH0322589Y2 (en) | ||
| JPH01142360U (en) | ||
| KR970005335B1 (en) | Torques with fan drives | |
| JPH0518831Y2 (en) | ||
| JPH0378402U (en) | ||
| CN121782342A (en) | Dual-actuator integrated control mechanism and operation method | |
| JPH08271961A (en) | Rocking gear device and film wind mechanism of camera using the device | |
| JPH089713Y2 (en) | Sector switchgear | |
| JPS60124266U (en) | DC geared motor swing device | |
| JPH0247373U (en) | ||
| JPH0346694U (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |