(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放熱側プレートと、
熱源側プレートと、
上記放熱側プレートと熱源側プレートの間を、断熱性を有して支持する断熱性支持部と、
上記放熱側プレートに対して接触面が離隔または接触可能な位置に配置される接触子と、
上記接触子と熱源側プレートの間を熱的に接続する可撓性の熱伝導部と、
上記放熱側プレートと熱源側プレートの間で上記接触子を移動可能に支持する可動子と、
上記接触子を上記可動子に対して２軸周りに揺動可能に支持する接触子支持部と、
上記接触子の接触面が放熱側プレートに対して接触する位置と非接触となる位置との間で、上記可動子を前進もしくは後退移動させる送り機構と、
上記送り機構を駆動する駆動部と、
を備えた熱スイッチ。
【請求項２】
放熱側プレートと、
熱源側プレートと、
上記放熱側プレートと熱源側プレートの間を、断熱性を有して支持する断熱性支持部と、
上記熱源側プレートに対して離隔または接触可能な位置に配置される接触子と、
上記接触子と放熱側プレートの間を接続する可撓性の熱伝導部と、
上記放熱側プレートと熱源側プレートの間で上記接触子を移動可能に支持する可動子と、
上記接触子が熱源側プレートに対して接触する位置と非接触となる位置との間で、上記可動子を前進もしくは後退移動させる送り機構と、
上記送り機構を駆動する駆動部と、
を備えた熱スイッチ。
【請求項３】
上記送り機構は、ボールねじナットの回転に応じて上記接触子を並進移動させるボールねじによって構成されることを特徴とした請求項１または請求項２に記載の熱スイッチ。
【請求項４】
上記送り機構は、円盤状カムまたは端面カムまたは円筒溝カムと、当該カムに当接するカムフォロアを有したカム機構から構成され、当該カムとカムフォロアとの相対変位により、上記接触子を並進移動させることを特徴とした請求項１または請求項２に記載の熱スイッチ。
【請求項５】
上記送り機構は、楔状斜面とカムフォロアとの接触位置が徐変し、接触位置の変化に応じて上記接触子を並進移動させるカム機構によって構成されることを特徴とした請求項１または請求項２に記載の熱スイッチ。
【請求項６】
上記接触子支持部は、ユニバーサルジョイントによって構成されることを特徴とした請求項１または請求項２に記載の熱スイッチ。
【請求項７】
上記接触子支持部は、フレクスチャによって構成されることを特徴とした請求項６に記載の熱スイッチ。
【請求項８】
上記駆動部は、上記送り機構を駆動するリンク機構と、上記リンク機構に連結された電機モータまたはロータリーソレノイドによって構成されることを特徴とした請求項１乃至請求項７の何れか１項記載の熱スイッチ。
【請求項９】
上記駆動部は、上記送り機構を駆動するリンク機構と、上記リンク機構に連結されたボールねじによって構成されることを特徴とした請求項１乃至請求項７の何れか１項記載の熱スイッチ。
【請求項１０】
上記駆動部は、上記送り機構を回転駆動するロータリーソレノイドによって構成され、上記ロータリーソレノイドが動作ステップ角度だけ動作したときの上記送り機構の移動行程が、上記接触子の接触状態と非接触状態の間の離隔と一致または整数分の一になるようにしたことを特徴とした請求項１乃至請求項７の何れか１項記載の熱スイッチ。
【請求項１１】
上記駆動部は、ソレノイドと、上記ソレノイドの可動子の出し入れによって駆動され上記送り機構を回転駆動するガンギ車と、上記ガンギ車の逆回転を防止する脱進ツメによって構成されることを特徴とした請求項１乃至請求項７の何れか１項記載の熱スイッチ。
【請求項１２】
上記駆動部は、動作ステップで停止した際に通電を切っても保持力を持つソレノイドと、上記ソレノイドの可動子先端に設けたツメと、脱進ツメと、上記送り機構を回転駆動するガンギ車とからなり、
上記ソレノイドの可動子が動作すると、上記ツメが上記ガンギ車を一歯分進めるように構成された間欠回転動作を行い、上記ガンギ車の一歯分で進む行程が上記接触子の接触状態と非接触状態の間の離隔と一致または整数分の一になるようにしたことを特徴とした請求項１乃至請求項７の何れか１項記載の熱スイッチ。
【請求項１３】
上記駆動部は、熱変形作用によって上記送り機構を駆動する形状記憶合金によって構成されることを特徴とした請求項１乃至請求項７の何れか１項記載の熱スイッチ。
【請求項１４】
上記駆動部は、形状記憶合金製のワイヤと、上記形状記憶合金を熱するヒータと、バネにより予圧され上記ワイヤにより引っ張られて直動する、先端にツメを設けた可動子と、上記送り機構を回転駆動するガンギ車とからなり、
上記可動子が動作すると、上記可動子のツメがガンギ車を一歯分進めるように構成された間欠回転動作を行い、上記ガンギ車の一歯分で進む行程が接触子の接触状態と非接触状態の間の距離と一致または整数分の一になるようにした
ことを特徴とした請求項１乃至請求項７の何れか１項記載の熱スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、熱スイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、第１の壁と第２の壁を有し、第２の壁は受構造に対してギャップをもって配置されるようになされた密閉空洞と、密閉空洞の内部で温度とともに体積を変化する熱アクチュエータ材料と、密閉空洞の内部で第１の壁と第２の壁との間に高伝導性トランスファ構造をもたらす導体材料から構成され、熱アクチュエータ材料は温度変化による体積変化時に第２の壁を移動させて受け構造に対するギャップを埋められるようにすることで、放熱側と熱源側の間の伝熱のオフ状態とオン状態とを可逆的に切り換える高伝導性の熱スイッチが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００９−５２４１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の熱スイッチは以上のように構成され、熱アクチュエータ材料としてパラフィンのような相変化材料が用いられている。このため、熱アクチュエータ材料の体積変化によりギャップが埋められるまでに時間がかかり、熱スイッチとしての応答が遅いという問題があった。
【０００５】
また、密閉空洞を持つ構造と受け構造はそれぞれ支援構造に取り付けて使用することになるが、第１の壁から流入した熱が第２の壁へ伝導されるのとは別の経路で支援構造を伝わって受構造へ伝導されるので、ギャップが埋められていない状態、すなわち熱スイッチがオフの状態で、伝導される熱を必ずしも小さくできないという問題があった。
【０００６】
この発明は、係る課題を解決するために為されたものであり、オフ状態とオン状態との可逆的な切り換えの応答性が良い熱スイッチを得ることを目的とする。
また、熱スイッチにおいて熱を伝導する主伝熱経路とは、別の経路からの熱伝導を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明による熱スイッチは、放熱側プレートと、熱源側プレートと、上記放熱側プレートと熱源側プレートの間を、断熱性を有して支持する断熱性支持部と、上記放熱側プレートに対して離隔または接触可能な位置に配置される接触子と、上記接触子と熱源側プレートの間を接続する可撓性の熱伝導部と、上記放熱側プレートと熱源側プレートの間で上記接触子を移動可能に支持する可動子と、上記接触子が放熱側プレートに対して接触する位置と非接触となる位置との間で、上記可動子を前進もしくは後退移動させる送り機構と、上記送り機構を駆動する駆動部と、を備えたものである。
【０００８】
また、放熱側プレートと、熱源側プレートと、上記放熱側プレートと熱源側プレートの間を、断熱性を有して支持する断熱性支持部と、上記熱源側プレートに対して離隔または接触可能な位置に配置される接触子と、上記接触子と放熱側プレートの間を接続する可撓性の熱伝導部と、上記放熱側プレートと熱源側プレートの間で上記接触子を移動可能に支持する可動子と、上記接触子が熱源側プレートに対して接触する位置と非接触となる位置との間で、上記可動子を前進もしくは後退移動させる送り機構と、上記送り機構を駆動する駆動部と、を備えても良い。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、熱伝導部および接触子を介して、熱源側プレートから流入した熱を放熱側プレートへ伝導させない状態と伝導させる状態とを、より短い時間で切り換えることができるという効果を奏する。
【００１０】
また、放熱側プレートと熱源側プレートの間を断熱性支持部で支持することにより、熱伝導部以外の経路からの熱伝導を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１による熱スイッチを用いた熱制御システムの構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１による熱スイッチの構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態２による熱スイッチの構成を示す断面図である。
【図４】実施の形態２に係る熱スイッチにおける、ストッパの周辺断面（図３の断面ＡＡ）を示す図である。
【図５】この発明に係る実施の形態３による熱スイッチの構成を示す断面図である。
【図６】この発明に係る実施の形態３によるリンク機構周辺の動作を示す上断面図である。
【図７】この発明に係る実施の形態４による熱スイッチの構成を示す図である。
【図８】実施の形態４に係るカム機構の構成を示す図である。
【図９】この発明に係る実施の形態５による熱スイッチの構成を示す図である。
【図１０】この発明に係る実施の形態６による熱スイッチの構成を示す図である。
【図１１】この発明に係る実施の形態８による直進アクチュエータの構成を示す図である。
【図１２】この発明に係る実施の形態９による熱スイッチの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は、この発明に係る実施の形態１による熱スイッチの設けられた熱制御システムの構成を示す図である。図２は、この発明に係る実施の形態１による熱スイッチの構成を示す図であり、（ａ）は接触子が放熱側プレートから離隔した状態を示す断面図、（ｂ）は接触子が放熱側プレートに接触した状態を示す断面図である。
図１において、熱制御システム２００は、熱源１０１と、放熱部１０２と、熱源１０１と放熱部１０２との間に配置される熱スイッチ１００とを備える。熱スイッチ１００は、熱源側プレート１と、放熱側プレート２と、断熱性支持部３とを備えて構成される。熱源側プレート１は、発熱性の電子機器やヒータなどの熱源１０１に熱的に接続されている。放熱側プレート２は、ヒートシンクやラジエータなどの放熱部１０２に熱的に接続されている。
【００１３】
また、図２において、熱スイッチ１００は、図１で説明した熱源側プレート１、放熱側プレート２、及び断熱性支持部３と、接触子４と、接触子支持部５と、可撓性熱伝導部６と、可動子７と、送り機構８と、駆動部９と、制御部１０を備えて構成される。
熱源側プレート１、放熱側プレート２、接触子４、および可撓性熱伝導部６は、熱伝導率の高い材料から構成され、例えば銅、銅を含有する合金や、炭素を含有した複合材などで形成されている。
断熱性支持部３は、熱伝導率の低い材料、例えばチタンから形成される。
【００１４】
熱源側プレート１と放熱側プレート２は、断熱性支持部３の上端部と下端部にそれぞれ取り付けられ、ねじ２０により締結固定されている。
熱源側プレート１は、平板状のプレート部１１１と、プレート部１１１の中央から上方に突き出した突出部１１２からなる。
【００１５】
可動子７は、その先端が突出部１１２の上部から突き出るように、突出部１１２上部中央の貫通穴を貫通して配置されている。突出部１１２は末広がりの例えば多段円筒形状をなしており、熱源１０１からプレート部１１１に伝導される熱を突出部１１２の上部に向かって伝導するようになされている。突出部１１２の内部には突出部１１２上部中央の貫通穴と連通する収容部１１３が形成され、収容部１１３の内部空間には送り機構８が収容されている。
【００１６】
放熱側プレート２は、円盤や多角形板などの平面板形状をなしている。
断熱性支持部３は、３面以上のパネル（平面板）を枠型に組み合わせた形状の箱型シャーシ、中空の薄肉円筒管からなる円筒管シャーシや、３本以上の複数のポスト（棒）を多角形の頂点に並べて構成される骨組フレームなどから構成される。
接触子４は、上面に平坦な接触面（面粗度が極めて小さく平面度の高い面）を有する中実円筒形状部と、中実円筒形状部の下部に位置する円錐台形状部とから形成されている。接触子４の中実円筒形状部上面における接触面は、放熱側プレート２へ熱を伝導する放熱面となる。
【００１７】
可撓性熱伝導部６は、接触子４と熱源側プレート１にそれぞれ結合されており、接触子４の上下動を許容するように、可撓性を有している。
可撓性熱伝導部６は、図１に示すように中央部が少し膨らんだ曲面形状や、屈曲部を有した形状や、複数のスリットの設けられた形状などの可撓性を有した形状をなしており、ベローズ型に構成していても良い。スリットを設ける場合は、例えば、熱伝導性を低下させないように、図２の上下方向に溝が切られるようにスリットを形成するのが良い。
可撓性熱伝導部６は、接触子４下部の円錐台形状部における上部側に取り付けられて、その円錐軸に対して対称配置されるように、少なくとも２個以上の複数個所、あるいは接触子４の円錐台形状部の周囲を連続して取り囲むように設けられている。
【００１８】
熱源側プレート１は、可撓性熱伝導部６を介して接触子４と熱的に接続される。接触子４は、放熱側プレート２から離隔をもって、接触子支持部５によって支持されている。
接触子支持部５は可動子７に取り付けられる。接触子支持部５は、例えばユニバーサルジョイントによって構成され、可動子７に対して、ロール軸５１（図２の紙面前後方向）およびピッチ軸５２（図２の紙面左右方向）の２軸周りに、接触子４を揺動自在に支持している。接触子支持部５は、互いに摺動する軸（ロール軸５１、ピッチ軸５２）と軸受から構成されており、軸と軸受間の接触面積が小さいことから熱の伝導性が低く、接触子４と熱源側プレート１との間の熱伝導が抑制されている。
【００１９】
なお、接触子支持部５は、接触子４のアライメントを調整できるものであれば他の機構を用いても良く、少なくとも２式の複数のフレクスチャを組み合わせた構成や、少なくとも１枚のドーナツ型円盤形状のフレクスチャを用いても良い。これらのフレクスチャを用いる場合は、可動子７の上下動の支持も同時に行うこととなる。
また、可撓性熱伝導部６は、微小な加速度や重力が作用した際、接触子４が倒れてその角端のごく一部が放熱側プレート２に接触しないように、もしくは接触子４が倒れたままの状態となることがない程度に、接触子４の接触面と放熱側プレート２との間に隙間を空けておくことができるよう、適度な弾性力を有して接触子４の周囲を支えるようになされていても良い。
【００２０】
送り機構８は、熱源側プレート１と放熱側プレート２の間で、図２の上下方向に可動子７を直線的に前進または後退移動させる。すなわち、送り機構８が可動子７を上方向（放熱側プレート２側）に前進させることで、接触子４の上面（接触面全面）が放熱側プレート２の下面に対して面接触する状態（熱スイッチ１００のオン状態）を得ることができる。
【００２１】
また、送り機構８が可動子７を下方向（熱源側プレート１側）に後退させることで、放熱側プレート２の下面と接触子４の上面（接触面）の間に間隙が生じ、接触子４の上面（接触面）が放熱側プレート２の下面に対して非接触（またはほぼ非接触）となる状態（熱スイッチ１００のオフ状態）を得ることができる。
接触子４を移動する送り機構８は駆動部９により駆動される。駆動部９は、制御部１０により駆動電力を与えられて（通電されて）その動作が制御される。接触子支持部５は接触子４を揺動自在に支持しているので、接触子４のアライメントが調整され、接触子４の上面（接触面全面）が放熱側プレート２に密着して接触することとなる。
【００２２】
熱制御システム２００は、例えば人工衛星や宇宙船や宇宙用ローバーなどの母機に利用される。熱源１０１を構成する電子機器としては、電子回路や電池など発熱する装置がある。放熱部１０２は熱伝導性の高い放熱経路を経て母機外のラジエータに結合される。船内の温度が低い状態では、接触子４は放熱側プレート２と非接触（熱スイッチ１００のオフ状態）にして熱が伝わらないようにしておき、母機内の温度が高く発熱する装置の温度が高い状態になると接触子４を放熱側プレート２に接触させて（熱スイッチ１００のオン状態）、熱を母機外に逃がす役割を果たす。
【００２３】
次に、動作について説明する。
接触子４が放熱側プレート２に接触していない状態では、熱源側プレート１と放熱側プレート２の間は断熱性支持部３で結合されている。これにより、熱源側プレート１の熱は放熱側プレート２へほとんど伝わらない。このとき、接触子４の上面（接触面）と放熱側プレート２とが離隔する距離は、数ミリ程度の僅かな距離となっている。
なお、熱スイッチ１００のオフ状態において接触子４が傾斜し、接触子４の端部が熱源側プレート１に僅かに接触することがあっても、その接触点から伝導する熱はごく僅かであるので、その伝導する熱量がオフ状態において許容される範囲内である場合は、当該接触による熱散逸については特段問題がないことは言うまでもない。
【００２４】
接触子４を放熱側プレート２に接触させる必要が生じたときは、制御部１０が駆動信号Ｓ１を発生し、発生した駆動信号Ｓ１に基いて駆動部９が通電されて駆動部９が駆動される。駆動部９は送り機構８を動作させ、可動子７を放熱側プレート２の方に移動させることで接触子４を前進させる。これにより、接触子４が放熱側プレート２に密着して接触すると、接触子４が放熱側プレート２に押し当てられた状態で、接触子４の移動が停止する。このオン状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４を経て、放熱側プレート２へ伝導される。このとき、接触子４の端面は、放熱側プレート２に対して１０〜１００ｋｇ重の荷重で押し付けられることで、接触子４と放熱側プレート２間の接触熱抵抗が小さくなる。
【００２５】
次に、接触子４を放熱側プレート２に対して非接触となる状態にする必要が生じたときは、制御部１０が駆動信号Ｓ２を発生し、発生した駆動信号Ｓ２に基いて駆動部９が通電されて駆動部９が駆動される。駆動部９は送り機構８を動作させ、可動子７を熱源側プレート１の方に移動させることで接触子４を後退させる。これにより、接触子４を放熱側プレート２から離して、接触子４の移動を停止する。このオフ状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４まで伝わるが、放熱側プレート２へは伝導されない。
【００２６】
なお、熱スイッチ１００のオン状態とオフ状態とで、駆動部９が反転動作する場合は、オフ状態時に制御部１０から発生される駆動信号Ｓ２と、オン状態時に制御部１０から発生される駆動信号Ｓ１とは、異なる信号、例えば反転信号が用いられると良い。また、駆動部９が送り機構８を動作させて接触子４を上下に移動させる際、駆動部９が同一方向に移動する間、送り機構８が間欠的に上下に交互に移動する機構を設けた場合は、熱スイッチ１００のオン状態とオフ状態とで同じ駆動信号が発生し、駆動信号の発生タイミングに応じてオン状態とオフ状態とを区別して動作させるように制御を行っても良い。
【００２７】
また、制御部１０において、温度を計測する温度センサ（図示せず）と、差動増幅器や論理回路、ＣＰＵなどで構成される比較回路（図示せず）とを備えても良い。
この比較回路は、温度センサの検出温度が予め設定された基準閾値を超えた場合に駆動信号Ｓ１を発生し、熱スイッチ１００をオン状態とするように動作させる。また、駆動信号Ｓ１を発生した後、温度センサの検出温度が予め設定された基準閾値以下となった場合に駆動信号Ｓ２を発生し、熱スイッチ１００をオフ状態とするように動作させる。これにより、基準閾値を任意に設定することによって、熱スイッチ１００のオン状態およびオフ状態の動作切換を行う動作温度を、任意に設定することができる。
特許文献１に示す従来の熱スイッチは、パラフィンの相変化によりアクチュエータが駆動するものであって、その動作温度がパラフィンの融点温度に依存する。このため、動作温度の設定がこの融点温度によって制約を受け、任意に設定できないという問題があった。
これに対し、実施の形態１による熱スイッチ１００は、例えば電機モータ、ロータリーソレノイドやソレノイドなどの電動力（または電動機）を利用して、可動子７を上下駆動する駆動部９を設けているので、制御部１０により駆動部９の動作を制御することによって、熱スイッチ１００の動作温度を、低温から高温まで任意に設定することができるという利点がある。
【００２８】
この実施の形態１は以上のように構成され、放熱側プレート２と、熱源側プレート１と、放熱側プレート２と熱源側プレート１の間を、断熱性を有して支持する断熱性支持部３と、放熱側プレート２に対して離隔または接触可能な位置に配置される接触子４と、接触子４と熱源側プレート１の間を接続する可撓性熱伝導部６と、放熱側プレート２と熱源側プレート１の間で接触子４を移動可能に支持する可動子７と、接触子４が放熱側プレート２に対して接触する位置と非接触となる位置との間で、可動子７を前進もしくは後退移動させる送り機構８と、送り機構８を駆動する駆動部９とからなる熱スイッチを構成したことを特徴とする。
この構成によって、接触子４が放熱側プレート２に接触していない状態では、熱源側プレート１から流入した熱は放熱側プレート２へ伝導しにくくなり、熱スイッチ１００はオフの状態となる。このとき、熱源側プレート１と放熱側プレート２の間は、断熱性支持部３のみで支持されるので、接触子４および可撓性熱伝導部６からなる熱伝導部以外の経路からの、熱伝導を低減することが可能となる。
【００２９】
また、接触子４を揺動可能に支持する接触子支持部５を設けても良い。これにより、接触子４のアライメント調整が可能となるので、接触子４の放熱面を放熱側プレート２により密着させることが可能となる。
【００３０】
また、接触子４が放熱側プレート２に接触した状態では、熱スイッチ１００はオンの状態となり、熱源側プレート１から流入した熱を可撓性熱伝導部６と接触子４を経て、放熱側プレート２へ伝導できる。
これによって、オンまたはオフ状態での両者の熱伝導の差を大きくすることができる。
【００３１】
更に、接触子４の移動は、送り機構８、駆動部９、および制御部１０によって駆動制御が行われる。このため、熱源側プレート１から流入した熱を、放熱側プレート２へ伝導させない状態（オフ状態）と、伝導させる状態（オン状態）とを、極短時間でかつ任意に切り換えることができるという利点を有する。
【００３２】
実施の形態２．
図３は、この発明に係る実施の形態２による熱スイッチ１００の構成を示す断面図である。図４は、熱スイッチ１００におけるストッパの周辺断面（図３の断面ＡＡ）を示す図である。
図において、図２と同一符号のものは同一相当のものである。この実施の形態２の熱スイッチでは、送り機構８としてボールねじ８０を用いたことを特徴とする。ボールねじ８０は、ボールねじナット８１と、可動子７と、複数のボール８３から構成される。熱源側プレート１は、プレート部１１１と、プレート部１１１の中央から上方に突き出した突出部１１２を備えている。突出部１１２の内部には収容部１１３が形成され、ボールねじナット８１はその収容部１１３の内側に収容される。接触子支持部５は、ユニバーサルジョイントにより構成された例を示しているが、少なくとも２式の複数のダイアフラム式フレクスチャを組み合わせた構成や、少なくとも１枚のドーナツ型円盤形状のフレクスチャを用いても良い。
【００３３】
可動子７はボールねじ軸を構成し、その軸外周にはねじ溝が形成される。可動子７は、その先端が突出部１１２の上部から突き出るように、突出部１１２上部中央の貫通穴を貫通して配置されている。ボールねじナット８１は貫通穴が設けられており、貫通穴の内周にはねじ溝が形成される。ボールねじナット８１のねじ溝と可動子７のねじ溝とが係合する部分には複数のボール８３が間挿されて、ボールねじナット８１と可動子７とが螺合している。ボールねじナット８１が正転または反転方向に回転することによって、可動子７が前進または後退方向に移動する。
【００３４】
可動子７の先端部（放熱側プレート２の側）には、図１に示した接触子支持部５が設けられており、接触子支持部５を介して接触子４と可動子７とが結合されている。これにより、ボールねじ８０によって発生する推進力だけを接触子４に伝達し、接触子４を移動させることができる。なお、ボールねじ８０は、ボールねじナット８１の回転トルクを、大きな減速比で可動子７の推進力に変換するので、接触子４の端面を５０ｋｇ程度の荷重で放熱側プレート２に押し付けることができる。
【００３５】
ボールねじナット８１の外周は、外径の異なる段付軸が構成される。ボールねじナット８１の上部軸８１０は、その外周に軸受８４の内輪が取り付けられる。熱源側プレート１の収容部１１３に設けられた軸受ハウジング穴には、軸受８４の外輪が取り付けられる。かくして、ボールねじナット８１の上部軸８１０は、軸受８４を介して、熱源側プレート１に対して回転自在に軸支される。
【００３６】
ボールねじナット８１の下部には、円筒形状の連結軸８１１が取り付けられている。連結軸８１１の外周は、外径が偏芯し、その半径が最大となる部分には、面が平坦な凹みまたは溝の形成された停留部８１２が設けられる。また、連結軸８１１の外周において、その半径が最小となる部分或いは半径が中間となる部分には、面が平坦な凹みまたは溝の形成された停留部８１３が設けられる。
【００３７】
熱源側プレート１の収容部１１３の内周面には、ストッパ３０が装着されている。ストッパ３０は、ケース３１と、球体３２と、ばね３３を備えて構成される。球体３２の一部分とばね３３はケース３１に収容され、ばね３３の一端側はケース１の底面に取り付け固定されている。また、ばね３３の他端側には球体３２が取り付けられ、球体３２の他の一部分は収容部１１３の内周面から突出している。ストッパ３０における球体３２の他の一部分は連結軸８１１の外周に接触しており、球体３２はばね３３によって付勢されている。なお、ばね３３は、弾性を有するものであれば弾性ゴムやその他の弾性体であっても良い。
【００３８】
駆動部９は、回転軸９１とステータ９２を備えており、ステータ９２に対して回転軸９１を回転させる。駆動部９は、電機モータやロータリーソレノイドやソレノイドなどを備えて構成される。ステータ９は熱源側プレート１の収容部１１３に取り付け固定されている。回転軸９１は連結軸８１１に結合され、回転軸９１が回転することで連結軸８１１とともにボールねじナット８１が回転し、可動子７が上方向または下方向に直線的に移動する。すなわち、駆動部９の回転軸９１が回転することにより、ボールねじナット８１に取付けられた連結軸８１１が回転するとともに、ボールねじ８０および可動子７を介して、接触子４が上下に移動することとなる。
【００３９】
駆動部９の回転軸９１が例えば正回転し、接触子４が上に移動し、接触子４の上面（接触面）が放熱側プレート２に密接して接触すると、接触子４はその位置状態で停止する。このとき、ストッパ３０の球体３２が連結軸８１１の停留部８１２に接触し、球体３２に加えられるばね３３からの圧力によって、この位置で連結軸８１１の回転が係止する（連結軸８１１の回転がロックする）。すなわち、駆動部９への通電を止め、駆動部９による回転軸９１の回転駆動が停止しその発生トルクが０になっても、連結軸８１１の回転が停止したままの状態が維持されるので、可動子７が停止し、接触子４が停止したままの停留状態が維持されることとなる。
【００４０】
また、接触子４が停留した状態で、駆動部９が回転軸９１の反転（逆回転）方向にトルクを伝達すると、回転軸９１から連結軸８１１に加わるトルクによって、ストッパ３０の球体３２が停留部８１２から脱し、連結軸８１１が逆回転を始める。これによって、接触子４が下に後退移動して接触子４の上面（接触面）が放熱側プレート２から離れ、接触子４が最下点となる位置で停止する。このとき、ストッパ３０の球体３２が連結軸８１１の停留部８１３に接触し、球体３２に加えられるばね３３からの圧力によって、この位置で連結軸８１１の回転が係止する（連結軸８１１の回転がロックする）。すなわち、駆動部９による回転軸９１の回転が停止しても、連結軸８１１の回転が停止したままの状態が維持されるので、可動子７が停止し、接触子４が停止したままの停留状態が維持されることとなる。
【００４１】
以上の構成により、この実施の形態２による熱スイッチは、実施の形態１と同様の効果を奏する他、ボールねじナット８１の回転に応じて接触子４を並進移動させるボールねじ８０からなる送り機構８を設けているので、回転または回動駆動する駆動部９の動力を、ボールねじ８０を介して効率よく直動運動に変換して、接触子４を任意に上下方向（前進または後退方向）に移動することができる、という利点がある。
また、ストッパ３０を用いることで、接触子４の前進および後退において停留部で停止状態が維持されるので、接触状態（オン状態）もしくは非接触状態（オフ状態）を保持する際に、駆動部９への通電によるエネルギを消費しないという利点がある。
【００４２】
実施の形態３．
図５は、この発明に係る実施の形態３による熱スイッチ１００の構成を示す断面図である。
図において、図２、３と同一符号のものは同一相当のものである。この実施の形態３の熱スイッチでは、送り機構８を構成するボールねじ８０に取り付けられた連結軸８１１と、リンク機構を有した駆動部９とを、組み合わせたことを特徴としている。連結軸８１１はボールねじナット８１に締結固定されて連結している。
【００４３】
駆動部９は、回転軸９１９、リンク９５、連結軸９７、リンク９３、ロータ９４およびステータ９２と、取り付け部材９６とを備えている。回転軸９１９、リンク９５、連結軸９７およびリンク９３は、リンク機構を構成する。ロータ９４およびステータ９２は、電機モータやロータリーソレノイドなどの回転アクチュエータ（駆動源）９０を構成し、ステータ９２の周りにロータ９４（出力軸）が回転するようになされている。接触子支持部５は、ユニバーサルジョイントにより構成された例を示している。ステータ９２は取り付け部材９６によって熱源側プレート１の下部に固定される。なお、接触子支持部５は、複数のダイアフラム式フレクスチャや、少なくとも１枚のドーナツ型円盤形状のフレクスチャを用いて構成しても良い。
【００４４】
回転軸９１９は、連結軸８１１の下部に取り付けられている。リンク９５の一端部は、回転軸９１９に対し軸受を介して連結され、回転軸９１９に対し回転自在に取り付けられている。リンク９５の他端部は、連結軸９７および軸受を介してリンク９３の一端部に連結され、リンク９３に対して回転自在に取り付けられている。リンク９３の他端部はロータ９４に固定されている。回転軸９１９は、連結軸９７およびロータ９４に対して回転軸の方向が平行になるように、連結軸８１１の回転中心から所定の半径だけ離れた位置に配置される。
【００４５】
リンク機構はこのように構成され、回転アクチュエータ９０のロータ９４が回転すると、リンク９５およびリンク９３が回転して回転軸９１９および連結軸８１１が回り出し、ボールねじ８０を介して可動子７および接触子４が並進移動して、熱スイッチのオンオフが切り換えられることとなる。このとき、回転軸９１９は連結軸８１１の回転中心軸の周りで、９０度の回転角度をもって遊星運動し正転方向または反転方向に周回する。
【００４６】
次に、動作について説明する。図６は、リンク機構周辺の動作を示す上面図であり、（ａ）は、回転アクチュエータ９０におけるロータ９４の回転角度が例えば０度となる状態、（ｂ）は、回転アクチュエータ９０におけるロータ９４の回転角度が例えば９０度となる位置まで回転した状態を示す。
【００４７】
図において、接触子４を放熱側プレート２に接触させる必要が生じたときは、制御部１０（図５に図示していない）により、駆動部９の回転アクチュエータ９０が正転方向に駆動される。回転アクチュエータ９０はリンク９３を回動して、リンク９３はリンク９５を介して回転軸９１９および連結軸８１１を回動させる。連結軸８１１の回動によりボールねじナット８１が回動して、ボールねじ８０の可動子７を前進させる。
【００４８】
ボールねじ８０は、可動子７を放熱側プレート２に向かって前進させる前進方向の力を与え、可動子７に連結した接触子４を前進させて、接触子４の上面（接触面）を放熱側プレート２に密接に接触させる。
このオン状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４を経て、放熱側プレート２へ伝導される。このとき、ストッパ３０が連結軸８１１の停留部８１２に当接して係止することにより、回転アクチュエータ９０の回転角度はこの状態（例えば角度０度）で保持される。
【００４９】
次に、接触子４を放熱側プレート２と非接触の状態にする必要が生じたときは、制御部１０（図５に図示していない）により駆動部９の回転アクチュエータ９０のロータ９４が逆転方向に駆動される。回転アクチュエータ９０のロータ９４はリンク９３を逆方向に回動して、リンク９３はリンク９５を介して回転軸９１９および連結軸８１１を逆方向に回動させる。
【００５０】
連結軸８１１の逆方向の回動により、ストッパ３０が連結軸８１１の停留部８１２から脱し、ボールねじナット８０が逆方向に回動して、ボールねじの可動子７を熱源側プレート１に向かって後退させる。可動子７は接触子支持部５を介して接触子４を後退させて、接触子４の上面（接触面）を放熱側プレート２から離す。ストッパ３０が連結軸８１１の停留部８１３に当接して係止することにより、回転アクチュエータ９０のロータ９４の回転角度はこの状態（例えば角度９０度）で保持される。
このオフ状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４まで来るが、放熱側プレート２へは伝導されない。
【００５１】
このような構成により、実施の形態１、２と同様の効果を奏する他、送り機構を回転駆動するリンク機構と、リンク機構を回転駆動する電機モータまたはロータリーソレノイドからなる駆動部９を設けているので、駆動部９の回転動力を効率よく直動運動に変換して、接触子４を移動することができるという利点がある。
【００５２】
また、回転アクチュエータ９０を、例えば０度と９０度の２ポジションで動作させることで、熱スイッチ１００のオンオフ動作を行うことができる。このため、回転アクチュエータ９０としてロータリーソレノイドを使うことができるので、駆動部９を安価に構成できる。更に、回転アクチュエータ９０としてロータリーソレノイドを用いる場合は、例えば電源のオンオフで信号が反転するような反転回路を用いた簡単な回路によって、制御部１０を構成することができる。
【００５３】
実施の形態４．
図７は、この発明に係る実施の形態４による熱スイッチ１００の構成を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は可動子の周辺断面図である。図８はカム機構の構成を示す図であり、（ａ）は上断面図、（ｂ）はＢ方向からみたカム曲線イメージを示す図である。
図において、図２、３、５と同一符号のものは同一相当のものである。この実施の形態４の熱スイッチでは、送り機構８として、端面カム８５とカムフォロア７２を備えたカム機構８００を用いたことを特徴とする。カム機構８００は熱源側プレート１の収容部１１３に収容されている。駆動部９は熱源側プレート１の下部に装着されている。
【００５４】
端面カム８５は、基体が円盤形状をなし、円盤外周の上縁部において上端面が突出した円形リング状の突出テーパ部８５０が設けられる。端面カム８５は、カム回転軸周りの一周回の間で突出テーパ部８５０の上端面の高さが徐変する斜面カーブ（カム曲線）をなし、突出テーパ部８５０の上端面における前進端と後退端に動作が停留する部分がそれぞれ設けられている。
端面カム８５は、軸受８６を介して、熱源側プレート１の収容部１１３内に設けられた軸受ハウジングに対し、回転自在に軸支されている。これによって、端面カム８５は、熱源側プレート１と放熱側プレート２の法線に平行でかつ可動子７における上下方向（熱源側プレート１と放熱側プレート２の面に対する法線方向）の中心軸を通る、上記カム回転軸の周りに、回動可能となっている。
【００５５】
可動子７は、その先端が熱源側プレート１の突出部１１２の上部から突き出るように、突出部１１２上部中央の貫通穴を貫通して熱源側プレート１の収容部１１３内に配置されている。軸受１１は、熱源側プレート１の突出部１１２に設けられた軸受穴に取り付けられる。可動子７は、軸受１１によって上下方向（熱源側プレート１と放熱側プレート２の面に対する法線方向）に移動可能に軸支されている。また、熱源側プレート１には、収容部１１３の上面から垂れ下がるように押しばね８８の一端が取り付けられている。可動子７は、押しばね８８の他端が取り付けられている。なお、押しばね８８は、弾性を有するものであれば弾性ゴムやその他の弾性体であっても良い。
可動子７は、接触子支持部５を介して接触子４と結合されている。図７の接触子支持部５は、ユニバーサルジョイントを用いた例を示しているが、複数のダイアフラム式フレクスチャや、少なくとも１枚のドーナツ型円盤形状のフレクスチャを用いて接触子支持部５を構成しても良い。
【００５６】
端面カム８５の突出テーパ部８５０における上端面には、概ねカム半回転で、接触子４を後退端から前進端まで移動させるだけの行程の、カム曲線が形成されている。また、端面カム８５の突出テーパ部８５０における上端面には、残りの概ねカム半回転で、接触子４を前進端から後退端まで移動させるだけの行程の、カム曲線が形成されている。
端面カム８５の前進端近辺と後退端近辺には、それぞれ動作が停留する部分である、停留点８５１および停留点８５２が設けられている。この端面カム８５には駆動部９の回転軸９１が取り付けられている。駆動部９のステータ９２は、熱源側プレート１の収容部１１３に固定されている。かくして、端面カム８５は、駆動部９の回転軸９１が回動するとカム回転軸の周りに回転駆動される。駆動部９には例えば電機モータやロータリーソレノイドなどの回転アクチュエータが用いられる。
【００５７】
端面カム８５の突出テーパ部８５０における上端面には、カムフォロア７２が当接している。カムフォロア７２は、可動子７の下部側面に取り付けられ、カム回転軸に直交する軸７１を回転中心軸として、軸受７９を介して回転自在に支持されている。カムフォロア７２は、可動子７に加わる押しばね８８の弾性力によって、端面カム８５の突出テーパ部８５０における上端面に付勢されている。このように、端面カム８５は、カムフォロア７２の回転軸に直角な方向の変位が徐変するようになされており、端面カム８５の回転に応じて、カムフォロア７２が端面カム８５との接触を維持した状態で突出テーパ部８５０のカム曲線に沿って転動することにより、可動子７が図７の上下に変位することとなる。
【００５８】
次に、動作について説明する。
接触子４を放熱側プレート２に接触させる必要が生じたときは、制御部１０から発せられる駆動信号を駆動部９に印加し通電することにより、駆動部９の回転軸９１が正転方向に駆動される。駆動部９は端面カム８５を半回転させ、端面カム８５の上端面におけるカム曲線の起伏変化に応じて、端面カム８５の突出テーパ部８５０における上端面とカムフォロア７２との接触点位置が上がり、カムフォロア７２に取り付けられた可動子７が押し上げられて、上方向（熱源側プレート１から放熱側プレート２に向かう方向）に動作する。
【００５９】
可動子７は、接触子支持部５を介して接触子４に前進方向（放熱側プレート２に向かう図７の上方向）の力を与え、接触子４を前進させて接触子４の上面（接触面）を放熱側プレート２に接触させ、熱スイッチ１００をオン状態とする。
このオン状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４を経て放熱側プレート２へ伝導される。
接触子４が前進した状態で、端面カム８５の回転駆動を止めれば、カムフォロア７２は端面カム８５の前進側の停留点８５１で止まるので、駆動部９の通電を止めても、接触子４の接触状態は保持される。
【００６０】
次に、接触子４を放熱側プレート２と非接触の状態にする必要が生じたときは、制御部１０から発せられる駆動信号を駆動部９に再び印加し、通電することにより、駆動部９の回転軸９１が更に正転方向に駆動される。
駆動部９は、端面カム８５を残りの半回転回し、端面カム８５の突出テーパ部８５０における上端面とカムフォロア７２との接触点位置がカム曲線の変化に従って下がる。カムフォロア７２は、押しばね８８の弾性力によって、端面カム８５との接触点の位置変化に追従して下がり、カムフォロア７２の取り付けられた可動子７は、後退方向（熱源側プレート１に向かう図７の下方向）へ動作する。
【００６１】
可動子７は、接触子支持部５を介して接触子４に後退方向の力を与え、接触子４を後退させ、接触子４の上面（接触面）を放熱側プレート２から離して、熱スイッチ１００をオフ状態とする。
このオフ状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４まで伝導されるが、放熱側プレート２へは伝導されない。
接触子４が後退した状態で端面カム８５の回転駆動を止めると、カムフォロア７２は端面カム８５の後退側の停留点８５２で止まる。このとき、制御部１０から駆動部９への通電を止めても、接触子４の非接触状態は保持される。
【００６２】
この構成により、実施の形態１と同様の効果を奏する他、端面カム８５に当接するカムフォロア７２を有したカム機構８００を構成し、端面カム８５とカムフォロア７２との相対変位により、接触子４を並進移動させる送り機構８を設けているので、駆動部９からの回転動力を効率よく直動運動に変換して、接触子４を熱源側プレート１と放熱側プレート２の間で任意に移動させることができるという利点がある。
【００６３】
また、駆動部９の回転軸９１の回転方向は同一方向のままで良く、逆回転させなくても、端面カム８５を正転方向に半回転ずつ回すことで、接触子４を前進および後退方向に交互に移動させることができる。
これにより、駆動部９の制御回路が簡単になるという利点がある。また、前進端および後退端において停留点８５１および停留点８５２で停止するので、接触状態および非接触状態を保持する際に、エネルギを消費しない利点がある。また、端面カムの回転軸を接触子の移動方向と平行にできるので、装置全体をコンパクトにできるという利点がある。
【００６４】
また、カム機構８００にカムフォロア７２を用いているので、放熱側プレート２と接触子４との接触により、可動子７を介してカムフォロア７２に加わる荷重に対しても十分耐えることができ、例えば５０ｋｇ重の過大なアキシャル荷重にも耐えることができる。
加えて、カムフォロア７２が端面カム８５に接触した状態で転がるので、その転がり摩擦によるエネルギーロスも小さく、駆動部９において出力トルクの小さい回転アクチュエータを用いても、送り機構８を作動させることが可能となる。例えば、駆動部９を、電機モータやロータリーソレノイドやソレノイドなどで構成しても良い。
【００６５】
また、カム機構８００の斜面カーブ（カム曲線）を最適化することにより、送り機構における可動子７の上下ストローク（行程）と、その発生軸力と、駆動部９の回転アクチュエータ特性との整合性が、設定し易いという利点がある。
【００６６】
なお、カム曲線の上り工程と下り工程は、２セット以上の複数工程設けても良く、カムフォロア７２を所定の角度間隔でカム回転軸周りに２個以上線対称配置しても良いことは言うまでもない。
例えば、端面カム８５の突出テーパ部８５０において、カム回転軸周りの３６０度一周回における、約６０度弱の角度範囲で上り、次の約６０度弱の角度範囲で下る、約１２０度の範囲の上り下り曲線を設け、この上り下り曲線を３セット繰り返す（次のセットでは、約６０度弱の角度範囲で上り、次の約６０度弱の角度範囲で下り、更に次のセットでは、約６０度弱の角度範囲で上り、次の約６０度弱の角度範囲で下る）ようにして、カム曲線を構成しても良い。このとき、カムフォロア７２を１２０度間隔で３個設けて、可動子７のカム回転軸周りの周囲に等間隔で配置しても良い。
これによって、駆動部９の回転アクチュエータを一方向回転させるだけで、６０度毎に、接触子４と放熱側プレート２との接触による熱スイッチ１００のオンまたはオフ動作を繰り返し行うことが可能となる。こうすることで、カムフォロア７２を３個対称配置する際、荷重バランスを無理無く構成することができる。また、端面カム８５の突出テーパ部８５０において、徐変する高さ方向の変位ストローク（行程）は、例えば０．２ｍｍ乃至０．３ｍｍ程度とするのが良いが、この変位ストローク量に限ることはない。
【００６７】
また、図７では、端面カム８５の回転に応じてカムフォロア７２が上下に並進移動する送り機構８について説明したが、カムフォロア７２に対する端面カム８５の回転に応じて端面カム自身が上下に並進移動して、可動子７を上下方向に移動させる送り機構を構成しても良い。また、端面カム８５は回転せずに静止し、カムフォロア７２が端面カム８５と接触した状態で端面カム８５のカム回転軸周りに遊星運動することで、カムフォロア７２または端面カム８５が上下に並進移動して、可動子７を上下方向に移動させる送り機構を構成しても良い。
【００６８】
また、上記の例では端面カム８５について説明したが、端面カム８５の代わりに端面カムと同様の働きをする円筒溝カムを用いても良い。円筒溝カムは、円筒盤の上面にリング状のテーパ溝が形成されるものであって、リング状のテーパ溝の底面高さがカム回転軸周りに徐変するようになされたものである。この円筒溝カムを用いる場合、カムフォロア７２がこのテーパ溝に噛み合うようにカム機構を構成することで、端面カム８５およびカムフォロア７２によるカム機構と同様の動作を行うことが可能となる。
【００６９】
実施の形態５．
図９は、この発明に係る実施の形態５による熱スイッチ１００の構成を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）はリンク機構の一部分を図９（ａ）の下から見た断面図、（ｃ）は図９（ａ）のカム機構を図９（ａ）の右側から見た断面図である。図において、図２、３、５、７と同一符号のものは同一相当のものである。この実施の形態５の熱スイッチでは、楔６５および可動子７に設けられたカムフォロア７２からなるカム機構８０１と、リニアガイド６４とを組み合わせて送り機構８を構成し、ボールねじ１４５とリンク機構とを組み合わせて駆動部９を構成したことを特徴とする。
カム機構８０１は熱源側プレート１の収容部１１３に収容されている。駆動部９は熱源側プレート１の下部において収容部１１３の外部に設けられている。駆動部９は、例えば電機モータやロータリーソレノイドやソレノイドなどで構成される。
【００７０】
可動子７は、その先端が熱源側プレート１の突出部１１２の上部から突き出るように、突出部１１２上部中央の貫通穴を貫通して熱源側プレート１の収容部１１３内に配置されている。軸受１１は、熱源側プレート１の突出部１１２上部に設けられた軸受穴に取り付けられる。可動子７は、熱源側プレート１の突出部１１２に対して、上下方向（熱源側プレート１と放熱側プレート２の面に対する法線方向）に移動可能となるように、軸受１１によって軸支されている。
可動子７の先端には、接触子支持部５を介して接触子４が結合されている。図９の接触子支持部５は、ユニバーサルジョイントを用いた例を示しているが、複数のダイアフラム式フレクスチャや、少なくとも１枚のドーナツ型円盤形状のフレクスチャを用いて接触子支持部５を構成しても良い。
【００７１】
ボールねじ１４５は、回転または回動駆動される回転アクチュエータ９０により駆動される。回転アクチュエータ９０は電機モータやロータリーソレノイドなどが用いられる。ボールねじ１４５は、ボールねじ軸１４１とボールねじナット１４２から構成される。ボールねじナット１４２は、連結軸１４３を介して回転アクチュエータ９０のロータ９４に取り付けられ、ステータ９２に対して回動する。ステータ９２は取り付け部材９８によって熱源側プレート１の下部に固定される。ボールねじナット１４２は、取り付け部材９８に対して軸受を介して回動自在に軸支されている。ボールねじ軸１４１は、ボールねじナット１４２の回動に応じて、可動子７の移動方向とは垂直な方向（図９の水平方向）に移動可能になされている。
【００７２】
リンク１３１、リンク１３２、軸１３３、および軸１３４はリンク機構を構成する。ボールねじ１４５の先端には、軸１３４を介してリンク１３２の一端が回動自在に連結されている。リンク１３２の他端には、軸１３３を介してリンク１３１の一端が回動自在に連結されている。リンク１３１の他端はリニアガイド６４に取り付けられている。
【００７３】
リニアガイド６４は、側面に凹みの設けられたスライダ６１と、側面に案内溝の設けられたガイド６２から構成される。スライダ６１の凹みとガイド６２の案内溝の間にボール６３が嵌合し、ボール６３を介してスライダ６１とガイド６２が係合している。ボール６３が転動することにより、スライダ６１がガイド６２の案内溝に沿って、可動子７の移動方向とは垂直な方向（図９の左右水平方向）に自在に移動することができる。ガイド６２は、熱源側プレート１の下部に固定された取り付け部材９９の上面に取り付けられている。
【００７４】
リニアガイド６４のスライダ６１には、上面にテーパ状の斜面を有した楔６５が取り付けられている。楔６５の斜面には、カムフォロア７２が当接している。カムフォロア７２は、軸受７９を介し軸７１を回転軸として、可動子７に回転自在に取り付けられている。可動子７は側面に突出部７００が設けられ、突出部７００には引きばね８９の一端が取り付けられている。引きばね８９の他端は取り付け部材９９に取り付けられている。引きばね８９の弾性復元力により、カムフォロア７２は熱源側プレート１の方に引っ張られており、カムフォロア７２は楔６５を付勢している。楔６５が、リニアガイド６４に案内されて図９の左右水平方向に移動することにより、カムフォロア７２が楔６５の斜面を転動し、カムフォロア７２と楔６５との接触点が図９に示す上下方向に変位する。このとき、楔６５におけるカムフォロア７２との接触点は、楔６５における前進端と後退端との間で、楔６５に対し相対的に移動することとなる。楔６５の前進端６５１と後退端６５２には停留部が形成されている。
なお、引きばね８９は、弾性を有するものであれば弾性ゴムやその他の弾性体であっても良い。
【００７５】
次に、動作について説明する。
接触子４を放熱側プレート２に接触させる必要が生じたときは、制御部１０（図９に図示していない）により、駆動部９のロータ９４が正転方向に回転駆動される。
駆動部９はボールねじナット１４２を正転方向に回動してボールねじ軸１４１を前進させ、これによりリンク１３２が前進する。リンク１３２はリンク１３１を押す。リンク１３１は、リニアガイド６４を介して直線移動可能に支持された楔６５を、図９の左方向へ直線的に並進運動させる。楔６５の並進運動に応じて、楔６５の斜面との作用によりカムフォロア７２が押されて可動子７が図９の上方へ前進する。
【００７６】
可動子７は接触子支持部５を介して接触子４に前進方向（図９の上方向）の力を与え、接触子４を前進させて放熱側プレート２に接触させる。このオン状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４を経て、放熱側プレート２へ伝導される。
接触子４が前進した状態で楔６５の駆動を止めると、カムフォロア７２は楔６５の前進端６５１の停留部で止まる。このとき、制御部１０から駆動部９への通電を止めても、接触子４と放熱側プレート２との接触状態が維持される。また、駆動部９のロータ９４は回転が停止した状態で保持される。
【００７７】
次に、接触子４を放熱側プレート２と非接触の状態にする必要が生じたときは、制御部１０（図９に図示していない）により、駆動部９の回転軸９４が逆転方向に駆動される。駆動部９はボールねじナット１４２を逆転方向に回動してボールねじ１４１を後退させ、これによりリンク１３２が後退する。リンク１３２はリンク１３１を引き、リニアガイド６４により直線移動可能に支持された楔６５を、図９の右方向へ直線的に並進運動させる。楔６５と引きばね８８の作用により、カムフォロア７２が引き戻されて可動子７が後退し、接触子支持部５を介して接触子４を後退させて、放熱側プレート２から離す。
【００７８】
駆動部９のロータ９４はこの状態で保持される。また、カムフォロア７２は楔６５の後進端６５２の停留部で止まる。このとき、制御部１０から駆動部９への通電を止めても、接触子４と放熱側プレート２との非接触状態が維持される。このオフ状態では熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４まで来るが、放熱側プレート２へは伝導されない。
【００７９】
この構成により、実施の形態１と同様の効果を奏する他、楔６５とカムフォロア７２との接触位置が徐変し、当該接触位置の変化に応じて接触子４を並進移動させるカム機構８０１によって送り機構８を構成することを特徴としている。また、送り機構８を駆動するリンク機構と、リンク機構に連結されたボールねじ１４５と、ボールねじ１４５を回転駆動する電機モータまたはロータリーソレノイドから駆動部９を構成することを特徴としている。これによって、駆動部９によって回転駆動する動力を、効率よく直動運動に変換して、接触子４を移動することができる利点がある。また、前進端および後退端において停留部で停止するので、接触状態（オン状態）、および非接触状態（オフ状態）を保持する際に、駆動部９への通電によるエネルギを消費しない利点がある。
【００８０】
なお、図９では、楔６５の並進移動に応じてカムフォロア７２が上下に並進移動する送り機構８について説明したが、カムフォロア７２に対する楔６５の並進移動に応じて楔６５自身が並進移動して、可動子７を上下方向に移動させる送り機構を構成しても良い。また、楔６５が静止し、カムフォロア７２が左右に並進移動することで、カムフォロア７２が上下にも並進移動して、可動子７を上下方向に移動させる送り機構を構成しても良い。
【００８１】
実施の形態６．
図１０は、この発明に係る実施の形態６による熱スイッチ１００の構成を示す断面図である。
図において、図２、３、５、７、９と同一符号のものは同一相当のものである。この実施の形態６の熱スイッチでは、送り機構８として、円盤カム５１０とカムフォロア７２を備えたカム機構８０２を用いたことを特徴とする。カム機構８０２は熱源側プレート１の収容部１１３に収容される。
【００８２】
可動子７は、その先端が熱源側プレート１の突出部１１２の上部から突き出るように、突出部１１２上部中央の貫通穴を貫通して熱源側プレート１の収容部１１３内に配置されている。軸受１１は、熱源側プレート１の突出部１１２上部に設けられた軸受穴に取り付けられる。可動子７は、軸受１１によって上下方向（熱源側プレート１と放熱側プレート２の面に対する法線方向）に移動可能に軸支されている。また、熱源側プレート１には、収容部１１３の上面から垂れ下がるように押しばね８８（図示せず）の一端が取り付けられている。可動子７は、押しばね８８（図示せず）の他端に取り付けられている。押しばね８８は、弾性を有するものであれば弾性ゴムやその他の弾性体であっても良い。
【００８３】
熱源側プレート１には、可動子７の上下移動方向に直交する方向を軸中心とする回転軸５０９が、この軸中心の周りに回転可能に軸支されている。円盤カム５１０は回転軸５０９に取り付けられており、回転軸５０９を介して熱源側プレート１に回動可能に軸支されている。円盤カム５１０は、駆動部９によって回転駆動される。
なお、駆動部９としては、後述するプッシュプルソレノイド（以下、ソレノイド）とガンギ車からなる回転アクチュエータの他、ロータリーソレノイドや電機モータを用いても良い。
【００８４】
円盤カム５１０は、半径が徐変し、前進端と後退端に動作が停留する部分である停留部５２０をそれぞれ設けている。円盤カム５１０の外周面には、概ねカム半回転で、接触子４を後退端から前進端まで移動させるだけの行程のカム曲線が形成されている。また、円盤カム５１０には、残りの概ねカム半回転で、接触子４を前進端（接触子４が放熱側プレート２と接触する最上位置）から後退端（接触子４が放熱側プレート２から最も離れる最下点位置）まで移動させるだけの行程の、カム曲線が形成されている。円盤カム５１０の前進端近辺と後退端近辺には前述の停留部５２０が設けられている。
【００８５】
円盤カム５１０のカム曲線には、カムフォロア７２が当接している。カムフォロア７２は、可動子７の下部側面に取り付けられ、回転軸５０９に平行な軸７１の周りに軸受７９（図示せず）により軸支されて回転自在に支持されている。カムフォロア７２は、可動子７に加わる押しばね８８（図示せず）の弾性力によって、円盤カム５１０に付勢されており、カムフォロア７２が円盤カム５１０との接触を維持した状態で円盤カム５１０のカム曲線に沿って転動することによって、可動子７が図１０の上下に変位することとなる。
【００８６】
可動子７は、接触子支持部５を介して接触子４と結合されている。図１０の接触子支持部５は、ユニバーサルジョイントを用いた例を示しているが、複数のダイアフラム式フレクスチャや、少なくとも１枚のドーナツ型円盤形状のフレクスチャを用いて接触子支持部５を構成しても良い。
【００８７】
次に、動作について説明する。
接触子４を放熱側プレート２に接触させる必要が生じたときは、制御部１０から発せられる駆動信号を駆動部９に印加し通電することにより、円盤カム５１０は正転方向に駆動される。駆動部９は円盤カム５１０を半回転させ、カムフォロア７２を取り付けた可動子７を動作させる。可動子７は、接触子支持部５により接触子４に前進方向（放熱側プレート２に向かう図１０の上方向）の力を与え、接触子４を前進させて接触子４の上面（接触面）を放熱側プレート２に接触させ、熱スイッチ１００をオン状態とする。
このオン状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４を経て放熱側プレート２へ伝導される。
接触子４が前進した状態で、円盤カム５１０の回転駆動を止めれば、カムフォロア７２は円盤カム５１０の前進側の停留部５２０で止まるので、駆動部９の通電を止めても、接触子４の接触状態は保持される。
【００８８】
次に、接触子４を放熱側プレート２と非接触の状態にする必要が生じたときは、制御部１０から発せられる駆動信号を駆動部９に再び印加し、通電することにより、駆動部９の回転軸９１が更に正転方向に駆動される。
駆動部９は、円盤カム５１０を残りの半回転回し、円盤カム５１０とカムフォロア７２との接触位置がカム曲線の変化に従って下がる。カムフォロア７２は、押しばね８８（図示せず）の弾性力によって、円盤カム５１０との接触点の位置変化に追従して下がり、カムフォロア７２の取り付けられた可動子７は、後退方向（熱源側プレート１に向かう図１０の下方向）へ動作する。
【００８９】
可動子７は、接触子支持部５を介して接触子４に後退方向の力を与え、接触子４を後退させ、接触子４の上面（接触面）を放熱側プレート２から離して、熱スイッチ１００をオフ状態とする。
このオフ状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４まで伝導されるが、放熱側プレート２へは伝導されない。
接触子４が後退した状態で円盤カム５１０の回転駆動を止めると、カムフォロア７２は円盤カム５１０の後退側の停留部５２０で止まる。このとき、制御部１０から駆動部９への通電を止めても、接触子４の非接触状態は保持される。
【００９０】
この構成により、実施の形態１と同様の効果を奏する他、円盤状カム５２０に当接するカムフォロア７２を有したカム機構８０２から構成され、円盤状カム５２０とカムフォロア７２との相対変位により、接触子４を並進移動させる送り機構８を構成しているので、駆動部９からの回転動力を効率よく直動運動に変換して、接触子４を熱源側プレート１と放熱側プレート２の間で任意に移動させることができるという利点がある。
【００９１】
また、駆動部９の回転軸５０９における回転方向は同一方向のままで良く、逆回転させなくても、円盤カム５１０を正転方向に半回転ずつ回すことで、接触子４を前進および後退方向に交互に移動させることができる。
これにより、駆動部９の制御が簡単になるメリットがある。また、前進端および後退端におけるそれぞれの停留部５２０で停止するので、接触状態および非接触状態を保持する際に、駆動部９への通電によるエネルギを消費しない利点がある。
【００９２】
また、カム機構８０２にカムフォロア７２を用いているので、放熱側プレート２と接触子４との接触により、可動子７を介してカムフォロア７２に加わる荷重にも耐えることができ、例えば５０ｋｇ重の過大なアキシャル荷重にも耐えることができる。
加えて、カムフォロア７２が円盤カム５１０に接触した状態で転がるので、その転がり摩擦によるエネルギーロスも小さく、駆動部９において出力トルクの小さいアクチュエータを用いても、送り機構８を作動させることが可能となる。
なお、図１０では、円盤カム５１０の回転に応じてカムフォロア７２が上下に並進移動する送り機構８について説明したが、カムフォロア７２に対する円盤カム５１０の回転に応じて円盤カム５１０自身が上下に並進移動して、可動子７を上下方向に移動させる送り機構を構成しても良い。
【００９３】
ここで、駆動部９において、出力トルクの小さいアクチュエータを適用する例として、ソレノイドを用いた例について、更に説明する。
【００９４】
図１０において、駆動部９は、ソレノイド５００と、脱進ツメ５０５と、ガンギ車５０４からなる回転アクチュエータを構成する。この回転アクチュエータは熱源側プレート１の収容部１１３に収容される。
ソレノイド５００は、動作ステップで停止した際に通電を切っても保持力を有する。ソレノイド５００の可動子５０１の先端にはツメ（図示せず）が設けられている。ソレノイド５００の本体５０２は熱源側プレート１に対して回転自在に取り付けられている。本体５０２の胴体中腹はばね５０３の一端に取り付けられ、ばね５０３の他端は熱源側プレート１に固定されている。ガンギ車５０４は、円盤カム５１０と同軸上で回転軸５０９に固定されている。ガンギ車５０４の外周には楔型の複数の歯が設けられている。
【００９５】
可動子５０１先端のツメが、ガンギ車５０４の一歯の斜面に接触することができるとともに隣の一歯の突出面に突き当たって、ガンギ車５０４と噛み合うように、ソレノイド５００およびガンギ車５０４が配置されている。ソレノイド５００の本体５０２はばね５０３によって引っ張られており、可動子５０１先端のツメは、ばね５０３の弾性力によってガンギ車５０４の一歯に付勢されている。
【００９６】
脱進ツメ５０５は軸５０６によって回動可能に軸支されており、ラチェット機構を構成する。脱進ツメ５０５の一端はガンギ車５０４の一歯に接触可能なように配置されている。脱進ツメ５０５の他端は、熱源側プレート１に固定されたばね５０７の一端が取り付けられている。脱進ツメ５０５の他端と軸５０６の中間部に近接して、ストッパ５０８が取り付けられている。脱進ツメ５０５はばね５０７によって引っ張られ、脱進ツメ５０５にはばね５０７の弾性力によって軸５０６の周りに回転トルクが付与されている。脱進ツメ５０５の先端部は、ばね５０７による回転トルクによってガンギ車５０４の一歯に付勢されている。また、脱進ツメ５０５は、ストッパ５０８の側面に接触することで係止され、ばね５０７の回転トルクによる脱進ツメ５０５の回り過ぎを防止し、脱進ツメ５０５が完全に離脱してガンギ車５０４と噛み合わなくなることを防いでいる。
【００９７】
図１０に例示する回転アクチュエータは、ソレノイド５００の可動子５０１が動作すると、可動子５０１のツメがガンギ車５０４を一歯分進めるように、間欠回転機構を構成している。この際、ガンギ車の一歯分で進む行程が、接触子４と放熱側プレート２の接触状態と非接触状態との間の距離（離隔）と、一致または整数分の一になるように設定されている。
【００９８】
ソレノイド５００を前進駆動（可動子５０１を突き出す方向に駆動）すると、ソレノイドの可動子５０１先端に設けられたツメがガンギ車５０４の歯を一歯分進める。このとき、脱進ツメ５０５はガンギ車５０４の歯から一旦外れる。ソレノイド５００を後退駆動（可動子５０１が引っ込む方向に駆動）するときは、脱進ツメ５０５はガンギ車５０４の歯に再び係り、ガンギ車５０４の逆転を防ぐ。ソレノイド５００は回動可能に取り付けられているので、ばね５０３によりガンギ車５０４側に付勢されており、前進駆動時には可動子５０１先端のツメがガンギ車５０４の歯に押しつけられ、可動子５０１の後退駆動時にはガンギ車５０４の歯の作用により逃げる。
【００９９】
ここで、ガンギ車の歯数ｚに対して適当な整数ｎを設定し、次式（１）を満足するように歯数の設計がなされる。
【０１００】
【数１】
0005413174.tif 000002
【０１０１】
次に、図１０に例示する回転アクチュエータを、駆動部９に用いた熱スイッチ１００の動作について説明する。
接触子４を放熱側プレート２に接触させる必要が生じたときは、制御部１０（図示していない）によりソレノイド５００の可動子５０１をｎ回往復運動させる。
この動作により、円盤状カム５１０は半回転し、カムフォロア７２を取り付けた可動子７を動作させ、可動子７は接触子支持部５により接触子４に前進方向の力を与え、接触子４を前進させて、放熱側プレート２に接触させる。ソレノイド５００はこの状態で保持される。
このオン状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４を経て、放熱側プレート２へ伝導される。
【０１０２】
次に、接触子を放熱側プレート２と非接触の状態にする必要が生じたときは、ソレノイド５００の可動子５０１を更にｎ回往復運動させる。
この動作により、円盤状カム５１０は半回転し、カムフォロア７２を取り付けた可動子７を動作させ、可動子７は接触子支持部５により、接触子４に後退方向の力を与え、接触子４を後退させて放熱側プレート２から離す。ソレノイド５００はこの状態で保持される。
このオフ状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４まで来るが、放熱側プレート２へは伝導されない。
【０１０３】
この構成により、駆動部９が、ソレノイド５０２と、ソレノイド５０２の可動子５０１の出し入れによって駆動され送り機構８を回転駆動するガンギ車５０４と、ガンギ車５０４の逆回転を防止する脱進ツメ５０５によって構成され、接触状態（オン状態）と非接触状態（オフ状態）を得るための動作制御を単純にすることができるので、制御系を構成する回路が簡単になるという利点がある。また、この構成により、前進端および後退端において、円盤状カム５１０を停止して保持する際に、ソレノイド５００に動力を与える必要がなく、エネルギを消費しないという利点がある。
【０１０４】
なお、図１０を用いて説明した、ソレノイド５００、脱進ツメ５０５、ガンギ車５０４からなる回転アクチュエータは、円盤カム５１０を用いた送り機構のみならず、実施の形態４の図７で説明した端面カムまたは円筒溝カムからなる送り機構に用いても良いことは言うまでもない。
【０１０５】
実施の形態７．
この発明に係る実施の形態７では、図２、３、５、７、９、１０を用いて説明した実施の形態１乃至６の駆動部９を構成する回転アクチュエータとして、動作ステップで停止した際に通電を切っても保持力を保つ、ロータリーソレノイドを使う態様について例示する。このロータリーソレノイドは、動作ステップ角度だけ動作したときの送り機構８の行程（前進または後退時の１動作ステップ角度当たりの移動距離）が、接触子４と放熱側プレート２の接触状態と非接触状態の間の距離（離隔）と一致、または整数分の１になるようにしたことを特徴とする。
【０１０６】
例えば、送り機構８が、実施の形態２または実施の形態３の図３、図５で述べたようなボールねじ８０であれば、次式（２）を満足するように設計を行う。
【０１０７】
【数２】
0005413174.tif 000003
【０１０８】
ここで、ｇはオフ状態での放熱側プレート２と接触子４の離隔（単位はｍｍ）、Ｌはボールねじのリード（単位はｍｍ）、ｓはロータリーソレノイドの動作ステップ角度（単位は度）である。ｎは適当な整数である。
【０１０９】
接触子４を放熱側プレート２に接触させる必要が生じたときは、制御部１０によりロータリーソレノイドをｎステップ分正転させる。ボールねじ８０は、接触子支持部５を介して接触子４を前進させて放熱側プレート２に接触させる。ロータリーソレノイドはこの状態で保持される。
このオン状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４を経て、放熱側プレート２へ伝導される。
【０１１０】
次に、接触子４を放熱側プレート２と非接触の状態にする必要が生じたときは、ロータリーソレノイドをｎステップ分逆転させる。ボールねじ８０は、接触子支持部５を介して接触子４を後退させて、放熱側プレート２から離す。ロータリーソレノイドはこの状態で保持される。
このオフ状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、接触子４まで来るが、放熱側プレート２へは伝導されない。
【０１１１】
この構成により、放熱側プレート２に対して接触子４を接触状態（オン状態）または非接触状態（オフ状態）にするための動作制御を、単純にすることができる利点がある。また、この構成により、前進端および後退端において停止して保持する際に、ロータリーソレノイドへの通電によるエネルギを消費しない利点がある。
【０１１２】
次の態様として、送り機構８が、実施の形態４または実施の形態６の図７、図９で述べたような円盤状カムまたは端面カムまたは円筒溝カムであれば、次式（３）が満足されるように設計を行う。
【０１１３】
【数３】
0005413174.tif 000004
【０１１４】
ここで、ｓはロータリーソレノイドの動作ステップ角度（単位は度）である。ｎは適当な整数である。
【０１１５】
接触子４を放熱側プレート２に接触させる必要が生じたときは、制御部１０によりロータリーソレノイドをｎステップ分正転させる。
この動作により、円盤状カムまたは端面カムまたは円筒溝カムは半回転し、カムフォロア７２を取り付けた可動子を動作させ、可動子７は接触子支持部５により、接触子４に前進方向の力を与え、接触子４を前進させて放熱側プレート２に接触させる。ロータリーソレノイドはこの状態で保持される。
このオン状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４を経て、放熱側プレート２へ伝導される。  
【０１１６】
次に、接触子４を放熱側プレート２と非接触の状態にする必要が生じたときは、ロータリーソレノイドを更にｎステップ分正転させる。この動作により、円盤状カムまたは端面カムまたは円筒溝カムは半回転し、カムフォロア７２を取り付けた可動子７を動作させ、可動子７は接触子支持部５により接触子４に後退方向の力を与え、接触子４を後退させて放熱側プレート２から離す。ロータリーソレノイドはこの状態で保持される。
このオフ状態では熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４まで来るが、放熱側プレート２へは伝導されない。
【０１１７】
以上説明した構成により、実施の形態１と同様の効果を奏する他、送り機構８を回転駆動するロータリーソレノイドを用いて駆動部９を構成し、ロータリーソレノイドが動作ステップ角度だけ動作したときの上記送り機構の移動行程が、接触子４と放熱側プレート２の接触状態と非接触状態の間の離隔と一致または整数分の一になるように設定しているので、接触状態（オン状態）と非接触状態（オフ状態）にするための動作制御を単純にすることができるという利点がある。また、この構成により、接触子４の前進端および後退端において、停止して保持する際にエネルギを消費しないという利点がある。
なお、このロータリーソレノイドを用いた駆動部は、実施の形態５の楔を用いたカム機構に適用しても良いことは言うまでもない。
【０１１８】
実施の形態８．
この発明に係る実施の形態８では、実施の形態７で図１０を用いて説明したソレノイド５００およびばね５０３の代わりに、形状記憶合金製のワイヤ７０５によりツメ７０３が引っ張られて直動する、直進アクチュエータ７１０で構成し、この直進アクチュエータ７１０と、脱進ツメ５０５と、ガンギ車５０４とを組み合わせて、駆動部９を構成することを特徴とする。
【０１１９】
図１１は、実施の形態８による直進アクチュエータ７１０の構成を示す図である。直進アクチュエータ７１０は、形状記憶合金製のワイヤ７０５と、先端にツメ７０３を設けた可動子７０２と、ワイヤ７０５を熱するヒータ７０４と、可動子７０２を与圧するばね７００を備えている。なお、図１１において、図１０と同一符号のものは同一相当のものを示す。また、ガンギ車５０４は歯の記載を略しており、熱源側プレート１、放熱側プレート２、接触子４、接触子支持部５、可撓性熱伝導部６、可動子７、カムフォロア７２、円盤状カム５１０、脱進ツメ５０５、軸５０６、ばね５０７、ストッパ５０８、および回転軸５０９などについても、説明を簡単にするため適宜図示を省略している。
【０１２０】
ガンギ車５０４は、回転軸５０９に取り付けられて熱源側プレート１に対して回転する。形状記憶合金製のワイヤ７０５は、可動子７０２を引っ張るように一端が可動子７０２に接続され、他端が熱源側プレート１に対し固定されている。ヒータ７０４は、形状記憶合金製のワイヤ７０５を熱するように、ワイヤ７０５に接してまたはワイヤ７０５の近くにおいて熱的に接続されて配置されている。可動子７０２には先端にツメ７０３が設けられており、ガンギ車５０４の歯と噛合って配置される。ばね７００は、可動子７０２をガンギ車５０４から離れる方向に引っ張っている。
【０１２１】
この実施の形態８の直進アクチュエータ７１０は、可動子７０２が動作すると可動子７０２のツメがガンギ車５０４を一歯分進めるように構成された間欠回転機構を使い、ガンギ車５０４の一歯分で進む行程が、熱スイッチ１００の接触子４と放熱側プレート２の接触状態と非接触状態の間の距離（離隔）と、一致するか、または当該距離の整数分の一になるようにしたことを特徴とする点で、実施の形態７の回転アクチュエータと同様の作用をなす。
【０１２２】
この直進アクチュエータ７１０では、ヒータ７０５への通電により、形状記憶合金製のワイヤ７０５をヒータ７０５で加熱すると、可動子７０２の先端に設けられたツメがガンギ車５０４の歯を一歯分進める。このとき脱進ツメ５０５はガンギ車５０４の歯からはずれる。形状記憶合金製のワイヤ７０５の加熱を停止して、可動子７０２を後退駆動するときは、脱進ツメ５０５はガンギ車５０４の歯にかかりガンギ車５０４の逆転を防ぐ。
なお、形状記憶合金製のワイヤ７０５は、熱源１０１から熱源側プレート１に伝導する熱の作用によって、誤動作しないように、適宜断熱されていると良い。
【０１２３】
送り機構８として実施の形態４の図７で述べたような円盤状カム５２０を用いる場合、次式（４）が満足されるように設計を行う。
【０１２４】
【数４】
0005413174.tif 000005
【０１２５】
ここで、ｚはガンギ車の歯数、ｎは適当な整数である。
【０１２６】
接触子４を放熱側プレート２に接触させる必要が生じたときは、制御部１０により、ヒータ７０４の加熱、加熱停止を繰り返して可動子７０２をｎ回往復運動させる。
この動作により、円盤状カム５１０は半回転し、カムフォロア７２を取り付けた可動子７を動作させ、可動子７は接触子支持部５により接触子４に前進方向の力を与え、接触子４を前進させて放熱側プレート２に接触させる。
【０１２７】
脱進ツメ５０５の作用により、円盤状カム５１０はこの状態で保持される。
このオン状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４を経て、放熱側プレート２へ伝導される。
【０１２８】
次に、接触子４を放熱側プレート２と非接触の状態にする必要が生じたときは、制御部１０により、更にヒータ７０４の加熱、加熱停止を繰り返して、可動子７０２をｎ回往復運動させる。なお、ヒータを通電して形状記憶合金製のワイヤ７０５を加熱動作させる動作温度は、任意に設定することができる。
【０１２９】
この動作により、円盤状カム５１０は半回転し、カムフォロア７２を取り付けた可動子７を動作させ、可動子７は接触子支持部５により接触子４に後退方向の力を与え、接触子４を後退させて、放熱側プレート２から離す。
【０１３０】
脱進ツメ５０５の作用により、円盤状カム５１０はこの状態で保持される。
このオフ状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４まで来るが、放熱側プレート２へは伝導されない。
【０１３１】
以上の構成により、実施の形態１と同様の効果を奏する他、形状記憶合金製のワイヤ７０５と、形状記憶合金を熱するヒータ７０４と、ばね７００により予圧されワイヤ７０５により引っ張られて直動する、先端にツメを設けた可動子７０３と、送り機構８を回転駆動するガンギ車５０４とから構成されているので、接触状態（オン状態）と非接触状態（オフ状態）にするための動作制御を単純にすることができる利点がある。また、この構成により、接触子４が前進端および後退端において停止して保持される際に、ヒータへの通電エネルギを消費しない利点がある。
なお、円盤状カム５１０の代わりに、端面カムや円筒溝カムを用いてカム機構を構成しても良いことは言うまでもない。
【０１３２】
実施の形態９．
この発明に係る実施の形態９では、実施の形態１乃至８において図示により説明したユニバーサルジョイントによる接触子支持部５の代わりに、ダイアフラム式フレクスチャ（以下、フレクスチャ）を用いた例について説明する。図１２は実施の形態９による熱スイッチの構成を示す図である。なお、図１と同一符号のものは同一相当のものである。
【０１３３】
図において、熱スイッチ１００は、図１と同様、熱源側プレート１、放熱側プレート２、断熱性支持部３、接触子４、接触子支持部５、可撓性熱伝導部６、可動子７、送り機構８、駆動部９と、図示しない制御部１０を備えて構成される。熱源側プレート１と放熱側プレート２は、断熱性支持部３の上端部と下端部にそれぞれ取り付けられて固定されている。
【０１３４】
この実施の形態９の接触子支持部５は、フレクスチャ９９０を用いて構成される。
フレクスチャ９９０は、薄肉平面板に図示しない複数のスリットや溝を設けて構成され、板厚方向に可撓性を有している。フレクスチャ９９０に設けられるスリットや溝の長手方向は、熱伝導を妨げるように、接触子４の中心から放射状に広がる方向に対する垂直方向（熱の拡散する方向に直交する方向）または斜めに交差する方向に、設定されているのが良い。
また、フレクスチャ９９０として、少なくとも１枚のドーナツ型薄肉円盤形状のフレクスチャを用いても良い。この場合、ドーナツ型薄肉円盤形状のフレクスチャに設ける複数のスリットや溝は、その長手方向が、接触子４の中心から放射状に広がる方向に対する垂直方向または斜めに交差する方向に設定される他、接触子４の中心から螺旋形状に拡がる向きに設定されていても良い。
また、フレクスチャ９９０には、熱伝導性が低く、またばね性を有した材料（弾性材料）を用いるのが良い。
【０１３５】
フレクスチャ９９０は、接触子４の周囲における少なくとも２つ以上の複数個所に、接触子４に対して軸対称となるように配置されて、接触子４の一方の側面端部を支持している。
また、フレクスチャ９９０は、他方の端部が断熱性支持部３に固定されており、接触子４が放熱側プレート２に対して揺動可能に支持されている。フレクスチャ９９０は、接触子４の端部を複数個所から支持する（フレクスチャ９９０と接触子４との全ての結合点に対して接触子４の重心位置が偏在しないように支持する）ことによって、接触子４の倒れが抑制される。例えば、接触子４が倒れても倒れたままの状態にはならず、フレクスチャ９９０の弾性力で元の姿勢に戻るようになる。
また、熱源側プレート１の上部に支持部材を設けて、フレクスチャ９９０を熱源側プレート１上に別個に設けた支持部材によって固定しても良い。
なお、少なくとも１枚のドーナツ型薄肉円盤形状のフレクスチャを用いて接触子４を揺動可能に支持する場合であれば、フレクスチャが接触子４の周囲側面を囲むように、フレクスチャに設けられた中央穴の内周で接触子４を支持することとなる。
【０１３６】
可動子７は、その上端部（先端）が接触子４の下部に直接取り付けられ、接触子４を上下に移動可能に支持する。
可撓性熱伝導部６は、接触子４と熱源側プレート１との間を、可撓性を有して熱的に接続している。
【０１３７】
送り機構８は、熱源側プレート１と放熱側プレート２の間で、図２の上下方向に可動子７を直線的に前進または後退移動させる。送り機構８が可動子７を上方向（放熱側プレート２側）に前進させることで、接触子４の上面（接触面）が放熱側プレート２の下面に対して面接触する状態（熱スイッチ１００のオン状態）を得ることができる。
また、送り機構８が可動子７を下方向（熱源側プレート１側）に後退させることで、放熱側プレート２の下面と接触子４の上面（接触面）の間に間隙が生じ、接触子４の上面（接触面）が放熱側プレート２の下面に対して非接触となる状態（熱スイッチ１００のオフ状態）を得ることができる。
【０１３８】
接触子４を移動する送り機構８は駆動部９により駆動される。駆動部９は制御部１０（図示せず）によりその動作が制御される。フレクスチャ９９０は接触子４を揺動自在に支持しているので、接触子４のアライメントが調整され、接触子４の上面（接触面）が放熱側プレート２に密着して接触することとなる。
【０１３９】
次に、動作について説明する。
接触子４を放熱側プレート２に接触させる必要が生じたときは、制御部１０が駆動信号を発生し、駆動部９が駆動される。駆動部９は送り機構８を動作させ、可動子７を放熱側プレート２の方に移動させることで接触子４を前進させる。これにより、接触子４が放熱側プレート２に密着して接触すると、接触子４が放熱側プレート２に押し当てられた状態で、接触子４の移動が停止する。
このオン状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４を経て、放熱側プレート２へ伝導される。このとき、接触子４の端面は、放熱側プレート２に対して１０〜１００ｋｇ重の荷重で押し付けられることで、接触子４と放熱側プレート２間の接触熱抵抗は小さくなる。
このとき、可動子７が上記荷重で接触子４を付勢するように、送り機構８を動作させる。
【０１４０】
次に、接触子４を放熱側プレート２に対して非接触となる状態にする必要が生じたときは、制御部１０が駆動信号を発生し、駆動部９が駆動される。駆動部９は送り機構８を動作させ、可動子７を熱源側プレート１の方に移動させることで接触子４を後退させる。これにより、接触子４を放熱側プレート２から離して、接触子４の移動を停止する。
このオフ状態では、熱源側プレート１から流入した熱は、熱源側プレート１、可撓性熱伝導部６、および接触子４まで伝わるが、放熱側プレート２へは伝導されない。
なお、このオフ状態での送り機構８の動作により、可動子７の上端部が接触子４の下面を付勢しないか、もしくは完全に離れるような位置関係で、接触子４と可動子７を配置するような構成であっても良い。
【０１４１】
このように、この実施の形態９では、フレクスチャ９９０によって接触子４を支持することで、実施の形態１と同様の効果を奏する他、接触子４の上下動の支持と接触子４のアライメント調整を、簡単な機構で実現することが可能となるという利点がある。
【０１４２】
以上説明した実施の形態１乃至９において、放熱部１０２に熱的に接続された放熱側プレート２と、熱源１０１に熱的に接続された熱源側プレート１とを入れ替えても良い。例えば、実施の形態１乃至９に示された熱スイッチ１の構造はそのままで、放熱側プレート２を熱源１０１に接続し、熱源側プレート１を放熱部１０２に接続しても良い。
すなわち、放熱側プレート２と熱源側プレート１の間を、断熱性を有して支持する断熱性支持部３と、熱源側プレート１に対して離隔または接触可能な位置に配置される接触子４と、接触子４と放熱側プレート２の間を接続する可撓性熱伝導部６と、接触子４を揺動可能に支持する接触子支持部５、放熱側プレート２と熱源側プレート１の間で接触子４を移動可能に支持する可動子７と、接触子４が熱源側プレート１に対して接触する位置と非接触となる位置との間で、可動子７を前進もしくは後退移動させる送り機構８と、送り機構８を駆動する駆動部９を備えることで、熱スイッチを構成しても良い。
【０１４３】
また、回転または回動する駆動部９として、サーボモータを用いても良いことは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１４４】
１  熱源側プレート、２  放熱側プレート、３  断熱性支持部、４  接触子、５  接触子支持部、６  可撓性熱伝導部、７  可動子、８  送り機構、９  駆動部、１０  制御部、１１  軸受、３０  ストッパ、６４  リニアガイド、６５  楔、７２  カムフォロア、８０  ボールねじ、８１  ボールねじナット、８３  ボール、８４  軸受、８５  端面カム、８６  軸受、８８  押しばね、８９  引きばね、９０  回転アクチュエータ、９１  回転軸、９２  ステータ、９３  リンク、９４  ロータ、９５  リンク、９６  取り付け部材、９７  連結軸、９８  取り付け部材、１００  熱スイッチ、１０１  熱源、１０２  放熱部、１１３  収容部、１３１  リンク、１３２  リンク、１３３  軸、１３４  軸、１４１  ボールねじ軸、１４３  連結軸、１４５  ボールねじ、１４２  ボールねじナット、２００  熱制御システム、５００  ソレノイド、５０１  可動子、５０３  ばね、５０４  ガンギ車、５０５  脱進ツメ、５０６  軸、５０７  ばね、５０９  回転軸、５１０  円盤カム、７００  与圧するばね、７０２  可動子、７０４  ヒータ、７０５  形状記憶合金製のワイヤ、７１０  直進アクチュエータ、８００  カム機構、８０１  カム機構、８０２  カム機構、８１１  連結軸、９９０  フレクスチャ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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