小型阀制造技术

一种使用形状记忆合金的小型阀，带有内置孔口（２）的导管（１）中设有：可动阀体（３），其具有从内部与导管（１）形成接触以密封孔口（２）的密封部（５）；偏置线圈（８），其设置在孔口（２）与可动阀体（３）之间；及导线（９），其由形状记忆合金形成并保持在导管（１）的固定电极（１１）与可动阀体（３）的可动电极（１２）之间。加热导线（９）使形状记忆合金变形，以使可动阀体（３）运动来关闭孔口（２）。降低应力的螺旋弹簧（７）设置在可动阀体（３）中以使可动阀体弹性可变形，从而使由于导线（９）的过度收缩引起的、作用于可动阀体（３）的过载可通过可动阀体（３）自身的弹性变形吸收。由于可以通过降低形状记忆合金的过载以防止记忆形状的可再现性的劣化，所以能够增加阀的耐用性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种小型阀，其使用形状记忆合金来控制用于各种流体例如 空气、液体等的通路的打开和关闭。
技术介绍
例如，对于这种小型阀，通常已知的是用于打开和关闭孔口的阀体的致 动器由形状记忆合金形成，并且阀体通过向致动器施加电流而移动，如日本特开平专利公报No.05-99369中所示。在这种控制阀中，为了增加孔口的密 封性能，在阀的关闭操作中，需要增加施加于孔口的压力，以使用作致动器 的形状记忆合金在接触孔口之后收縮并且进一步对孔口加压。此外，由于形 状记忆合金在其制造过程中的变化而又对孔口加压。形状记忆合金接收来自 固定在阀体上的孔口的应力(载荷)。从形状记忆合金到孔口的压力越强， 应力就变得越大。通常，通电加热型形状记忆合金具有可再现性，它在常温下采取伸长形 状，通过通电而发热，在其温度变得高于特定温度值时，采取先前记忆的收 縮形状，并在其温度回复至常温时则回复至最初的形状。然而，当对处于记 忆形状状态下的形状记忆合金施加过载时，可能会损害回复的可再现性，因 此，由于随着长期使用反复过载引起的劣化，形状记忆合金就不能回复至最 初记忆的形状。由于这个原因，在使用形状记忆合金作为致动器的阀中，当形状记忆合 金的回复可再现性劣化时，阀的控制性能下降。此外，上述专利公报中所示 的阀需要两种形状记忆合金作为致动器，因此其结构复杂并造成高生产成 本。此外，例如，如日本特开平专利公报No.09-313363中所示，在一个阀中， 当温度在预定值以上时，由形状记忆合金形成的螺旋弹簧伸长，并且克服偏 压弹簧的偏压力，因而对处于打开状态的阀体加压以使其关闭。由于形状记忆合金以螺旋弹簧的形状形成，因而阀的轮廓变得较大，从而使阀的尺寸难 以减小。此外，当使螺旋弹簧的导线的直径变粗以获得预定力时，由于螺旋 弹簧的热容量增加，热辐射的响应性变差。此外，如日本特开平专利公报No.ll-153234中所示， 一种阀使用由形状记忆合金形成的导线来执行关闭操作。由于在导线的折叠部分中存在温度分布，所以阀的耐用性因热应力而容 易劣化。当导线工作到操作极限时，形状记忆合金遭受过载，从而随着长期 使用而劣化。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决上述问题，并且提供一种小型阀，其中利用通 过加热来使由形状记忆合金形成的导线变形而密封孔口，并且由于能够使得 包括密封体的可动结构的总长度弹性地变形并通过可动结构的弹性变形降 低加热导线时的应力，其通过防止随着形状记忆合金的长期使用发生劣化而 保持抗劣化能力并增强可靠性。为了实现上述目的，本专利技术的一个方案提供了一种小型阀，该小型阀利 用形状记忆合金由于通电加热引起的变形来打开与关闭流体通路，其特征在于该小型阀包括筒形固定结构，其具有构成流体通路的孔口；可动结构，其与固定结构的内周边接触并且具有可自由运动以便密封孔口的密封件；导线，其由形状记忆合金形成并用于使可动结构运动；以及第一电极和第二电 极，其用于保持导线并使导线通电，其中可动结构设置成使其长度为可弹性 变化的，并且可动结构通过由于通电加热导线来改变导线的长度而可运动以 便密封孔口；可动结构在密封孔口时弹性地变形，从而能够降低导线接收的应力。根据本专利技术，在通电加热导线时，由于可动结构的弹性变形的缓冲作用， 能够降低施加到导线即形状记忆合金的应力。因此，可以防止由于对形状记 忆合金的超压力引起的过载，因此形状记忆合金的记忆形状的可再现性不会 劣化，因而能够获得阀的耐用性和高可靠性。优选的是，可动结构的一部分或全部由弹性材料形成。因此，不需要用 于在通电加热导线时降低导线接收的应力的螺旋弹簧，从而能够减少元件的 数量并且能够简化可动阀体的结构。优选的是，可动结构具有弹簧件。因此，通过具有限定弹性规格的弹簧， 能够实现可动结构的弹性作用，从而能够精确地设计弹性作用。优选的是，弹簧件设置成与固定结构的外周边接触。因此，弹簧件位于 固定结构的外侧，因而第一电极与第二电极之间的导线能够设置成不穿过弹 簧件，从而使阀的制造变得更容易。优选的是，第二电极的一端固定在固定结构上，其另一端连接至导线， 两端之间的中心部分与可动结构接触，因此可动结构通过电极的弯曲而运 动。因此，尽管第二电极的一端固定，但其连接至导线的另一端可运动，因 而用于向用作运动侧的第二电极通电的引线的连接能够全部在固定侧进行， 从而能够增加引线连接的可靠性。优选的是，第一电极固定在固定结构上而第二电极连接至可动结构。因 此，导线的一端能够确保地固定在固定位置，并且能够在另一端处牵拉固定 结构，因此在通电时形状记忆合金的收縮能够确保地传递至可动结构，从而 能够容易地实现阀在通电状态中打开而在非通电状态中关闭的常开机构。优选的是，第一电极固定在固定结构上的预定位置，而第二电极固定在 固定结构上的不同于前述位置的另一个位置，导线两端之间的中心部分对可 动结构的一端加压，并且导线的伸縮方向垂直于可动结构的运动方向。因此， 能够通过导线的较小收縮获得可动结构的较大位移行程。相应地，与可动结 构的必需行程相比，导线的长度能够縮短。此外，由于连接至导线的两端的 电极被固定，所以能够增加连接至电极的、用于通电的引线的连接的可靠性。优选的是，可动结构的一端具有与导线接触的接触部，并且该接触部由 带有树脂涂层的金属形成。因此，能够减少通过向接触部通电而在导线中产 生的热量的热传导，并且能够限制从导线向固定结构的热辐射，因而能够增 加由于通电引起的形状记忆合金的收縮效率，并且能够加快可动结构的运动 响应。此外，能够保证接触部的机械强度。优选的是，第一电极和第二电极的表面由树脂涂敷。因此，能够限制从 导线向固定结构的热辐射，因而能够加快可动结构的运动响应。本专利技术的另一种方案提供了一种小型阀，该小型阀利用形状记忆合金由 于通电加热引起的变形来打开与关闭流体通路，其特征在于，该小型阀包括 筒形固定结构，其具有构成流体通路的内置孔口件；可动结构，其与固定结构的内周边接触并可自由运动以便密封孔口；导线，其由形状记忆合金形成并用于使可动结构运动；第一电极和第二电极，其由固定结构和可动结构之 一或两者保持，用于保持导线并使导线通电；第一弹性件，其用于作为偏置 装置向导线施加拉伸应力；第二弹性件，其用于减少在通电加热导线时导线 接收的应力；其中，可动结构设置成通过由于通电加热导线来改变导线的长 度而可运动以便密封孔口；孔口件独立于固定结构而可动地设置于固定结构 中；第一弹性件在固定结构中设置在孔口件与可动结构之间；并且第二弹性 件设置在孔口件和固定结构的与用于密封孔口的一侧相对的端部之间。因 此，通过第二弹性件的弹性变形的缓冲作用，能够降低在阀的关闭操作中由 于加热对形状记忆合金的过载。相应地，形状记忆合金的记忆形状的可靠性 不会劣化，其耐用性得以保持并且阀的可靠性能够增加。此外，由于孔口件 独立于固定结构设置，所以孔口的制造变得更容易并且其加工精度能够增 加。本专利技术的又一种方案提供了一种小型阀，该小型阀利用形状记忆合金由 于通电加热引起的变形来打开与关闭流体通路，其特征在于，该小型阀包括 筒形固定结构，其具有构成流体通路的内置孔口件；可动结构，其与固定结 构的内周边接触并且可自由运动以便密封孔口；导线，其由形状记忆合金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型阀，其利用形状记忆合金由于通电加热引起的变形来打开与关闭流体通路，其特征在于，　　　　所述小型阀包括：　　　　筒形固定结构，其具有构成所述流体通路的孔口；　　　　可动结构，其与所述固定结构的内周边接触并具有可自由运动以密封所述孔口的密封件；　　　　导线，其由形状记忆合金形成并用于使所述可动结构运动；以及　　　　第一电极和第二电极，其用于保持导线并使导线通电，其中，　　　　所述可动结构设置成使其长度弹性地可变，所述可动结构通过因通电加热导线来改变所述导线的长度而可运动，以便密封所述孔口；并且　　　　所述可动结构在密封所述孔口时弹性地变形，以便降低所述导线接收的应力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤亮彦，堂埜茂，后藤孝夫，山本宪，
申请(专利权)人：松下电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]