JP2002048053A - 形状記憶合金アクチュエータ及びその製造方法 - Google Patents

形状記憶合金アクチュエータ及びその製造方法

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JP2002048053A JP2000326270A JP2000326270A JP2002048053A JP 2002048053 A JP2002048053 A JP 2002048053A JP 2000326270 A JP2000326270 A JP 2000326270A JP 2000326270 A JP2000326270 A JP 2000326270A JP 2002048053 A JP2002048053 A JP 2002048053A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 メッシュ形状にして形状記憶合金の可撓性・
伸縮性・発生力の向上を図りながら、通電加熱をおこな
う際に、低電流で高速加熱を図る。 【解決手段】 形状記憶合金２の表面に絶縁層１が形成
される。形状記憶合金２がメッシュ状に形成される。形
状記憶合金２を加熱・冷却するための温度制御部３を備
える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、形状記憶合金アク
チュエータ及びその製造方法に関し、詳しくは、メッシ
ュ形状にして形状記憶合金の可撓性・伸縮性・発生力の
向上を図りながら、通電加熱をおこなう際に、低電流で
高速加熱を図ろうとする技術に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、形状記憶合金の線材に直接通電す
ることによって加熱して、形状記憶効果にもとづく変形
を利用して高出力を取り出す形状記憶合金アクチュエー
タにおいては、形状記憶合金をメッシュ状にすること
で、可撓性、伸縮性を高めるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、形状記憶合
金をメッシュ状にする例えば、特開平６−１０２９３３
号においては、形状記憶合金の交差部を結合させている
ものであり、つまり、メッシュ間が絶縁されていないも
のであり、通電加熱時の電流値が大きくなるものであ
る。このことは、他の加熱手段を用いる場合に、装置が
大型化するものである。又、応答性が低下するのであ
る。更に、交差部が絶縁されていないメッシュ構造のも
のは熱容量が大きくなることから、アクチュエータとし
ての応答性を確保するためには充分な強制冷却手段を必
要とするものである。
【０００４】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、メッシュ形状にして形状記憶合金の可撓性
・伸縮性・発生力の向上を図りながら、通電加熱をおこ
なう際に、低電流で高速加熱を図ることができ、強制冷
却も迅速におこなうことができる形状記憶合金アクチュ
エータ及びその製造方法を提供することを課題とするも
のである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１においては、形
状記憶合金２の表面に絶縁層１が形成され、形状記憶合
金２がメッシュ状に形成され、形状記憶合金２を加熱・
冷却するための温度制御部３を備えていることを特徴と
するものである。このような構成によれば、形状記憶合
金２をメッシュ形状にして形状記憶合金アクチュエータ
として可撓性・伸縮性・発生力の向上を図ることができ
ながら、通電加熱をおこなう際に、形状記憶合金２の表
面には絶縁層１が形成されていることから、交差箇所は
電気的絶縁がなされて通電加熱時の電流値を低くでき、
低電流で高速加熱を図ることができ、アクチュエータと
しての応答性を高めることができ、更に、温度制御部３
の出力を小にして小型化を図ることができる。
【０００６】請求項２においては、形状記憶合金２の表
面に絶縁層１が形成され、形状記憶合金２がメッシュ状
に形成され、形状記憶合金２を加熱・冷却するための温
度制御部３と、絶縁層１の外部に配されて形状記憶合金
２を冷却させるためのヒートシンク４とを備えているこ
とを特徴とするものである。このような構成によれば、
形状記憶合金２をメッシュ形状にして形状記憶合金アク
チュエータとして可撓性・伸縮性・発生力の向上を図る
ことができながら、通電加熱をおこなう際に、形状記憶
合金２の表面には絶縁層１が形成されていることから、
交差箇所は電気的絶縁がなされて通電加熱時の電流値を
低くでき、低電流で高速加熱を図ることができ、アクチ
ュエータとしての応答性を高めることができ、更に、温
度制御部３の出力を小にして小型化を図ることができ、
しかも、絶縁層１の外部に配されて形状記憶合金２を冷
却させるためのヒートシンク４を備えていることから、
ヒートシンク４によって高速冷却を図ることができ、ア
クチュエータとしての応答性を、一層、高めることがで
きる。
【０００７】請求項３においては、ヒートシンク４が伸
縮・屈曲可能な柔軟材料によって構成されているから、
ヒートシンク４を設けながらアクチュエータ全体に可撓
性を持たせることができる。
【０００８】請求項４においては、ヒートシンク４の内
部にヒートシンク層の熱伝導率を向上させるための金属
層５または金属粉を設けてあることを特徴とするもので
ある。このような構成によれば、ヒートシンク４におけ
る熱伝導率を高めることができ、一層、高速冷却を図る
ことができて応答性を高めることができる。
【０００９】請求項５においては、ヒートシンク４の内
部に形状記憶合金２を封入していることを特徴とするも
のである。このような構成によれば、ヒートシンク４に
おける熱伝導率を高めることができ、一層、高速冷却を
図ることができ、しかも、ヒートシンク４に形状記憶合
金２を封入することから、形状記憶合金２にバイアス歪
みを付与することができる。
【００１０】請求項６においては、ヒートシンク４の内
部または表層部にヒートシンク４に蓄熱された熱を外部
へ移送するための熱移送部６を設けてあることを特徴と
するものである。このような構成によれば、ヒートシン
ク４に蓄熱された熱を熱移送部６によって外部へ移送す
ることで、ヒートシンク４による冷却機能を高めること
ができ、アクチュエータの応答性を、一層、向上させる
ことができる。
【００１１】請求項７においては、温度制御部３には、
形状記憶合金２に対して通電可能に接続され、形状記憶
合金２と直列回路を形成することを特徴とするものであ
る。このような構成によれば、直流通電によりアクチュ
エータを作動させることができるので、並列回路を構成
するものに比べて、通電加熱時の電流値を減少させるこ
とができる。そのことにより、配線の細線化、使用トラ
ンジスタ等の電子部品の選定範囲が拡大されるので、回
路コストを削減することができる。
【００１２】請求項８においては、メッシュ形状はメリ
ヤス編み状となっていることを特徴とするものである。
このような構成によれば、直流通電が可能となり、撓み
初期から歪みやすくなり、アクチュエータ特性が線形
（リニア）になってよい。
【００１３】請求項９においては、メッシュ形状は波状
ばね線７が編まれたものとなっていることを特徴とする
ものである。このような構成によれば、直流通電が可能
となり、撓み初期から歪みやすくなり、アクチュエータ
特性が線形（リニア）になってよい。
【００１４】請求項１０においては、メッシュ形状が円
筒網形に形成されていることを特徴とするものである。
このような構成によれば、円筒網状のアクチュエータの
円筒軸方向の伸縮に加えて円筒軸方向とは直交する径方
向に伸縮させることができ、このような径方向の伸縮を
アクチュエータの動きに利用することができる。
【００１５】請求項１１においては、マルテンサイト変
態点若しくはオーステナイト変態点（以下、変態点とい
う）の異なる複数の形状記憶合金２によってメッシュ状
に形成されていることを特徴とするものである。このよ
うな構成によれば、温度上昇に伴って形状記憶合金２を
変態点に応じて段階的にアクチュエータの動きを引き出
すことができ、このような段階的な動きをするアクチュ
エータを制御回路を必要としないで構成することができ
る。
【００１６】請求項１２においては、複数のメッシュ体
８を複合させてメッシュ状に形成していることを特徴と
するものである。このような構成によれば、メッシュ体
８の組み合わせによって倍力構成、変位拡大構成の構築
が容易になり、多様な動きのアクチュエータの構成が容
易となる。
【００１７】請求項１３においては、メッシュ状にした
形状記憶合金２を人体に巻き付け、形状記憶合金２の伸
縮力を、圧迫マッサージの圧迫力又はその一部に用いる
ことを特徴とするものである。このような構成によれ
ば、従来に比べ小型（薄型）・軽量で装着時に人が負担
を感じないマッサージ機器を提供することができる。
【００１８】請求項１４においては、メッシュ状にした
形状記憶合金２を人体に巻き付け、形状記憶合金２の伸
縮力を、血圧測定時の止血手段となる圧迫力又はその一
部に用いることを特徴とするものである。このような構
成によれば、従来に比べ小型（薄型）・軽量な血圧測定
手段を提供することができる。
【００１９】請求項１５においては、メッシュ状にした
形状記憶合金２を人体に巻き付け、形状記憶合金２の伸
縮力を、リハビリにおける人体矯正力又はその一部に用
いることを特徴とするものである。このような構成によ
れば、従来に比べ小型（薄型）・軽量で装着時に人が負
担を感じないリハビリ装置を提供することができる。
【００２０】請求項１６においては、メッシュ状にした
形状記憶合金２を人体に巻き付け、形状記憶合金２の伸
縮力を、人体の動作の発生力又はその一部の補助力に用
いることを特徴とするものである。このような構成によ
れば、従来に比べ小型（薄型）・軽量で装着時に人が負
担を感じない装着型のパワーアシスト（人体用動作補助
装置）装置を提供することができる。
【００２１】請求項１７においては、形状記憶合金２の
表面に絶縁層１が形成され、形状記憶合金２がメッシュ
状に形成され、形状記憶合金２を加熱・冷却するための
温度制御部３を備えた形状記憶合金アクチュエータの製
造方法であって、形状記憶熱処理前の合金細線２ａの表
面に絶縁層１を形成し、その後、メッシュ状に編み、形
状記憶熱処理をおこなうことを特徴とするものである。
このような構成によれば、形状記憶熱処理前の合金線材
２ａの表面に絶縁層１を形成することで、表面への絶縁
層１の被覆を均一にかつ容易におこなうことができる。
この場合、形状記憶熱処理温度が例えば、４００℃以上
の高温になることから、熱に強い絶縁層１の形成が必要
となる。
【００２２】請求項１８においては、形状記憶合金２の
表面に絶縁層１が形成され、形状記憶合金２がメッシュ
状に形成され、形状記憶合金２を加熱・冷却するための
温度制御部３を備えた形状記憶合金アクチュエータの製
造方法であって、メッシュ状となった形状記憶合金２を
機械的に伸縮させながら絶縁層１を被覆することを特徴
とするものである。このような構成によれば、メッシュ
状にした形状記憶合金２の伸縮性を有効に利用して絶縁
層１を被覆することができる。
【００２３】請求項１９においては、形状記憶合金２の
表面に絶縁層１が形成され、形状記憶合金２がメッシュ
状に形成され、形状記憶合金２を加熱・冷却するための
温度制御部３を備えた形状記憶合金アクチュエータの製
造方法であって、メッシュ状となった形状記憶合金２を
機械的に振動又は揺動させながら絶縁層１を被覆するこ
とを特徴とするものである。このような構成によれば、
メッシュ形状のまま均一に絶縁層１を被覆することがで
きる。
【００２４】請求項２０においては、形状記憶合金２の
表面に絶縁層１が形成され、形状記憶合金２がメッシュ
状に形成され、形状記憶合金２を加熱・冷却するための
温度制御部３を備えた形状記憶合金アクチュエータの製
造方法であって、形状記憶合金２に柔軟なヒートシンク
用の材料を絶縁層１を兼ねて被覆することを特徴とする
ものである。このような構成によれば、形状記憶合金２
を冷却させるヒートシンクと電気的絶縁を図る絶縁層１
を兼ねることができる。
【００２５】請求項２１においては、形状記憶合金２の
線材間に狭間隙を形成してメッシュ形状もしくはコイル
形状等に形成し、該形状記憶合金２の表面に前処理層１
２を形成し、その後、該前処理層１２上に、蒸着重合も
しくはスプレーコーティングにより絶縁層１を形成する
ことを特徴とするものである。このような構成によれ
ば、形状記憶合金２、２間には狭間隙が存在し、形状記
憶合金２の表面への前処理層１２の形成及び前処理層１
２の上に蒸着重合もしくはスプレーコーティングにより
絶縁層１を確実にかつ強固に形成でき、形状記憶合金
２、２間の絶縁を確実におこなうことができ、線材の形
状記憶合金２を直列的に通電加熱を図ることができ、通
電電流値を大幅に下げることができる。ここで、「狭間
隙」とは、液体が、その表面張力により線材間より内部
に浸透しない程度の間隙である。そして、蒸着重合によ
れば、ポリマーが蒸気→固体反応なので、液体では通れ
ない狭間隙へのコーティングが可能となり、スプレーコ
ーティングによれば、エッジ形状にも均一にコートでき
る。
【００２６】請求項２２においては、形状記憶熱処理前
の合金細線２ａの表面にアルミコーティング層１４を形
成し、該アルミコーティング層１４上に絶縁層１を形成
し、その後、合金細線２ａ、２ａ間に狭間隙を有するメ
ッシュ形状もしくはコイル形状等に形状記憶熱処理をお
こなうことを特徴とするものである。このような構成に
よれば、合金細線２ａにアルミコーティング層１４を介
して絶縁層１を確実にかつ強固に形成でき、形状記憶合
金２、２間の絶縁を確実におこなうことができ、線材の
形状記憶合金２を直列的に通電加熱を図ることができ、
通電電流値を大幅に下げることができる。
【００２７】請求項２３においては、形状記憶熱処理前
の合金細線２ａの表面に亜鉛メッキ層１５を形成し、該
亜鉛メッキ層１５に電着塗装層のような絶縁層１を形成
し、その後、合金細線２ａ、２ａ間に狭間隙を有するメ
ッシュ形状もしくはコイル形状等に形状記憶熱処理をお
こなうことを特徴とするものである。このような構成に
よれば、合金細線２ａに亜鉛メッキ層１５を介して絶縁
層１を確実にかつ強固に形成でき、形状記憶合金２、２
間の絶縁を確実におこなうことができ、線材の形状記憶
合金２を直列的に通電加熱を図ることができ、通電電流
値を大幅に下げることができる。
【００２８】請求項２４においては、メッシュ形状もし
くは密着コイル形状等線材間を狭間隙に形成した形状記
憶合金２を加熱・冷却することで伸縮させながら、形状
記憶合金２の表面に絶縁層１を形成することを特徴とす
るものである。このような構成によれば、所定の温度に
加熱することによって形状記憶された状態に戻り、放熱
等による冷却時にはおもりによって伸ばされて形状記憶
合金２、２の重なり部分を露出させることができ、メッ
シュ形状もしくは密着コイル形状のままで形状記憶合金
２の表面にむらなく絶縁層１をコーティングすることが
できる。
【００２９】ここで、「狭間隙」とは、液体が、その表
面張力により線材間より内部に浸透しない程度の間隙で
ある。
【００３０】請求項２５においては、メッシュ形状もし
くは密着コイル形状等に形成した形状記憶合金２の複数
を直列に接続し、隣接のものの加熱・冷却をサイクルを
異ならせておこなうことで伸縮させて、各形状記憶合金
２の表面に絶縁層１を形成することを特徴とするもので
ある。このような構成によれば、所定の温度に加熱する
ことによって形状記憶された状態に戻され、この戻され
る力を利用することで隣接のもは冷却（放熱）されてい
ることから伸ばすことができるのであり、複数のものが
交互に伸縮させることができ、形状記憶時に重なってい
た部分を露出させることができ、伸縮装置を必要としな
いでメッシュ形状もしくは密着コイル形状のままで形状
記憶合金２の表面にむらなく絶縁層１をコーティングす
ることができる。
【００３１】請求項２６においては、メッシュ形状もし
くは密着コイル形状等に形成した形状記憶合金２をオー
ステナイト変態開始点以下で形状記憶合金２の線材間の
狭間隙を広げて絶縁層１を形成することを特徴とするも
のである。このような構成によれば、オーステナイト変
態開始点（Ａｓ点）以下では、形状記憶合金２が柔らか
くて自由に変形ができ、形状記憶合金２、２の接触部を
離しておくことでメッシュ形状もしくは密着コイル形状
のままで形状記憶合金２の表面にむらなく絶縁層１をコ
ーティングすることができる。
【００３２】請求項２７においては、絶縁層１が可撓性
セラミック層１８で形成されていることを特徴とするも
のである。このような構成によれば、可撓性セラミック
層１８によって絶縁層１に可撓性を維持させることがで
き、形状記憶合金アクチュエータとして有利である。
【００３３】請求項２８においては、絶縁層１がアルミ
コーティング層１４をアルマイト処理することで形成さ
れることを特徴とするものである。このような構成によ
れば、アルミコーティング層１４自体に絶縁性を持たせ
ることができ、絶縁材料を不要にできる。
【００３４】請求項２９においては、アルミコーティン
グ層１４の材料をアルミナとすることを特徴とするもの
である。このような構成によれば、アルミコーティング
層１自体に絶縁性を持たせることができ、絶縁材料を不
要にできる。
【００３５】請求項３０においては、絶縁層１上に潤滑
コーティング層１９を形成することを特徴とするもので
ある。このような構成によれば、表面に潤滑性を備えて
形状記憶合金アクチュエータの動作をスムーズにでき
る。
【００３６】請求項３１においては、絶縁層１の形成
後、該絶縁層１の表面に蒸着重合もしくはスプレーコー
ティングにより絶縁コーティング層１３を形成している
ことを特徴とするものである。このような構成によれ
ば、より完全な絶縁性を確保することができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１（ａ）は説明図、同図（ｂ）は拡大断面図で
ある。図２（ａ）（ｂ）は作用を示す説明図である。
【００３８】形状記憶合金アクチュエータＡは、Ｎｉ−
Ｔｉの配合比５０％前後の合金やＣｕ−Ａｌ−Ｎｉ合金
等の線材に熱処理を施して得た形状記憶合金２の表面に
電気的な絶縁層１を被覆し、このように表面に絶縁層１
を形成した形状記憶合金２をメッシュ状に編み、形状記
憶合金２、２の交差部に絶縁層１、１を介在させ、形状
記憶合金２に温度制御部３より直流を通電してジュール
熱により加熱を図り、記憶した形状に急激に戻る際の超
弾性作用を利用してアクチュエータとするものである
（図２（ｂ）参照）。温度制御部３のスイッチをオフに
する場合には、メッシュ状の形状記憶合金２は放熱によ
り冷却されて剛性が低下して、例えば、おもり９のよう
なバイアス力により伸ばされた状態（図２（ａ）参照）
になるものである。
【００３９】絶縁層１としては、絶縁機能を高めるもの
として例えば、ポリイミド、ポリパラキシレンを蒸着重
合してコーティングするものであるが、このように蒸着
重合して絶縁層１を得る他に、高温酸化、電解酸化、化
成処理による酸化等による酸化処理によって絶縁層１を
得るようにしてもよく、又、活性化処理→亜鉛メッキ→
化成処理による例えばリン酸塩処理（リン酸Ｚｎ，Ｍ
ｎ，Ｆｅ）やクロメート処理（黒色クロメート、オリー
ブクロメート）等をおこなう表面処理＋化成処理によっ
て絶縁層１を形成してもよく、更に、セラミックコート
やガラスコートをおこなう無機系コーティングによって
絶縁層１を得るようにしてもよいものである。ところ
で、絶縁層１の熱伝導率を高めるものとして、例えば高
熱伝導シリコン溶液にディップコートをおこなって絶縁
層１上にヒートシンク層を形成したり、Ｃｕ、Ａｇ、Ａ
ｕのような、作動時の形状記憶合金２の伸縮に耐えるよ
うな弾性率の高い金属薄膜を絶縁層１上に形成するもの
である。このような金属薄膜の形成には、スパッタリン
グ等の物理的処理や、化学的蒸着等の蒸着処理が好適に
用いられる。
【００４０】このように、形状記憶合金２をメッシュ形
状にして形状記憶合金アクチュエータＡとして可撓性・
伸縮性・発生力の向上を図ることができながら、通電加
熱をおこなう際に、形状記憶合金２の表面には絶縁層１
が形成されていることから、交差箇所は電気的絶縁がな
されて通電加熱時の電流値を低くできるのであり、低電
流で高速加熱を図ることができるのである。しかして、
アクチュエータとしての応答性を高めることができ、更
に、温度制御部３の出力を小にして小型化を図ることが
できるのである。
【００４１】図３は他の実施の形態を示し、（ａ）は説
明図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は断面図であり、但し、
本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通であ
り、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略す
る。
【００４２】本実施の形態においては、図１及び図２の
基本構成に加えて絶縁層１の外部に配されて加熱時の形
状記憶合金２を冷却させるためのヒートシンク４を備え
ているものである。具体的には、ヒートシンク４、４間
にメッシュ状の形状記憶合金２を挟持したものである。
ヒートシンク４は、熱伝導が空気に比べて高いものであ
れば特に限定されないが、一般的には、銅、アルムニウ
ムのような金属若しくは熱伝導性シリコンのような非金
属可撓性材料が好ましい。さらに、ヒートシンク４と形
状記憶合金２との間に導電性ペーストを封入すれば、加
熱時の形状記憶合金２の熱がヒートシン４に効率よく伝
わり、形状記憶合金２の冷却温度をさらに高めることが
できる。また、ヒートシンク４に非金属材料を用いる場
合には、銅やアルムニウムのような熱伝導率の高い金属
粉末や金属繊維、金属部材が適当量配合されていてもよ
い。
【００４３】本実施の形態においては、図１及び図２の
基本構成にともなう上述の作用に加えて、絶縁層１の外
部に配されて形状記憶合金２を冷却させるためのヒート
シンク４を備えていることから、ヒートシンク４によっ
て高速冷却を図ることができ、アクチュエータとしての
応答性を、一層、高めることができるものである。更
に、ヒートシンク４によって通電加熱時の絶縁層１の機
能を高めるのである。
【００４４】図４は更に他の実施の形態を示し、但し、
本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通であ
り、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略す
る。
【００４５】本実施の形態においては、ヒートシンク４
が伸縮・屈曲可能な柔軟材料によって構成されたもので
ある。本発明でいう柔軟材料とは、アクチュエータとし
て作動する形状記憶合金に追従可能な程度の一様な伸び
・弾性率を有する材料をいい、柔軟材料としては、熱伝
導性シリコン、熱伝導性ゴム等が好適に用いられる。
【００４６】本実施の形態においては、ヒートシンク４
を設けながらヒートシンク４が柔軟材料製であることか
ら、アクチュエータ全体に可撓性を持たせることができ
るものである。
【００４７】図５は更に他の実施の形態を示し、但し、
本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通であ
り、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略す
る。
【００４８】本実施の形態においては、ヒートシンク４
の内部にヒートシンク層の熱伝導率を向上させるための
金属層５または金属粉を設けているものである。金属層
５としては、例えば、銅箔及びアルミ箔等、金属蒸着層
及びスパッタ層等の金属薄膜層である。金属細線であっ
てもよい。
【００４９】本実施の形態においては、ヒートシンク４
における熱伝導率を高めることができ、一層、高速冷却
を図ることができて応答性を高めることができるもので
ある。
【００５０】図６は更に他の実施の形態を示し、但し、
本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通であ
り、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略す
る。
【００５１】本実施の形態においては、ヒートシンク４
の内部にメッシュ状の形状記憶合金２の外周部を封入し
ているものである。ヒートシンク４は上述の柔軟材料に
て形成したものである。
【００５２】本実施の形態においては、形状記憶合金２
の外周部をヒートシンク４に封入していることから、ヒ
ートシンク４における熱伝導率を高めることができ、一
層、高速冷却を図ることができ、しかも、ヒートシンク
４に形状記憶合金２を封入することから、形状記憶合金
２にバイアス歪みを付与することができるものである。
【００５３】図７は更に他の実施の形態を示し、但し、
本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通であ
り、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略す
る。
【００５４】本実施の形態においては、ヒートシンク４
の内部または表層部にヒートシンク４に蓄熱された熱を
外部へ移送するための熱移送部６を設けてある。熱移送
部６はヒートパイプを使用するが、他の熱伝導体であっ
てもよい。
【００５５】本実施の形態においては、ヒートシンク４
に蓄熱された熱を熱移送部６によって外部へ移送するこ
とで、ヒートシンク４による冷却機能を高めることがで
き、アクチュエータの応答性を、一層、向上させること
ができるものである。
【００５６】図８は更に他の実施の形態を示し、但し、
本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通であ
り、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略す
る。
【００５７】本実施の形態においては、１本の形状記憶
合金２の線材を編み込んでメッシュ状に形成して直列通
電するようにしたものである。このようにする場合に、
同図（ｂ）に示すように、電気的接続部１０を使って形
状記憶合金２を直列状に形成するようにしてもよいもの
である。
【００５８】本実施の形態によれば、直流通電によりア
クチュエータを作動させることができるので、通電加熱
時の電流値を減少させ、又、回路コストを削減すること
ができるものである。
【００５９】図９は更に他の実施の形態を示し、但し、
本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通であ
り、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略す
る。
【００６０】本実施の形態においては、形状記憶合金２
のメッシュ形状はメリヤス編み状となっているものであ
る。
【００６１】本実施の形態においては、直流通電が可能
となり、又、撓み初期から歪みやすくなり、アクチュエ
ータ特性が一次関数のような線形（リニア）になってよ
いものである。
【００６２】図１０は更に他の実施の形態を示し、但
し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通で
あり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略
する。
【００６３】本実施の形態においては、メッシュ形状は
波状ばね線７が編まれたものとなっているものである。
具体的には、波状ばね線７の波目の頂点で隣接した波状
ばね線７の波目の頂点で交差するようにしたものであ
る。
【００６４】本実施の形態によれば、直流通電が可能と
なり、又、撓み初期から歪みやすくなり、アクチュエー
タ特性が線形（リニア）になってよいものである。
【００６５】図１１は更に他の実施の形態を示し、但
し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通で
あり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略
する。
【００６６】本実施の形態においては、メッシュ形状が
円筒網形に形成されていて、加熱時に直径が大きくなる
とともに長さが短くなる記憶形状に戻るようにしたもの
である。
【００６７】本実施の形態においては、円筒網状のアク
チュエータの円筒軸方向の伸縮に加えて円筒軸方向とは
直交する径方向に伸縮させることができ、このような径
方向の伸縮をアクチュエータの動きに利用することがで
きるものである。
【００６８】図１２は更に他の実施の形態を示し、但
し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通で
あり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略
する。
【００６９】本実施の形態においては、変態点が異なる
複数の形状記憶合金２によってメッシュ状に形成されて
いるものである。具体的には、変態点がＴ１℃である形
状記憶合金２１、変態点がＴ２℃である形状記憶合金２
２及び変態点がＴｎ℃である形状記憶合金２ｎをメッシ
ュ状に編み込んだものである。但し、Ｔ１℃≠Ｔ２℃≠
Ｔｎ℃である。
【００７０】本実施の形態においては、形状記憶合金２
１、２２、…２ｎの変態点Ｔ１℃、Ｔ２℃、…Ｔ３℃を
段階的に変化させているため、温度上昇に伴って段階的
にアクチュエータの動きを引き出すことができ、このよ
うな段階的な動きをするアクチュエータを制御回路を必
要としないで構成することができるものである。
【００７１】図１３は更に他の実施の形態を示し、但
し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通で
あり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略
する。
【００７２】本実施の形態においては、形状記憶合金２
をメッシュ体８とした複数を複合させてメッシュ状の形
状記憶合金アクチュエータＡとしているものである。
【００７３】本実施の形態においては、メッシュ体８の
組み合わせによって倍力構成、変位拡大構成の構築が容
易になり、多様な動きのアクチュエータの構成が容易と
なるものである。
【００７４】図１４は更に他の実施の形態を示し、但
し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通で
あり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略
する。
【００７５】本実施の形態においては、メッシュ状にし
た形状記憶合金２を人体の例えば脚に巻き付け、形状記
憶合金２の伸縮力を、圧迫マッサージの圧迫力（又はそ
の一部）に用いるものであり、マッサージ機器を提供す
るものである。
【００７６】図１５は更に他の実施の形態を示し、但
し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通で
あり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略
する。
【００７７】本実施の形態においては、メッシュ状にし
た形状記憶合金２を人体の例えば手首に巻き付け、形状
記憶合金２の伸縮力を、血圧測定時の止血手段となる圧
迫力（又はその一部）に用いるものであり、血圧測定手
段を提供するものである。
【００７８】図１６は更に他の実施の形態を示し、但
し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通で
あり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略
する。
【００７９】本実施の形態においては、メッシュ状にし
た形状記憶合金２を手袋形に構成して手に装着し、形状
記憶合金２の伸縮力を、リハビリにおける人体矯正力
（又はその一部）に用いるものであり、リハビリ装置を
提供するものである。
【００８０】図１７は更に他の実施の形態を示し、但
し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通で
あり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略
する。
【００８１】本実施の形態においては、メッシュ状にし
た形状記憶合金２を人体の膝に巻き付け、形状記憶合金
２の伸縮力を、人体の動作の発生力又はその一部の補助
力に用いるものである。この場合、図１２及び図１３の
実施の形態のように構成して、形状記憶合金２を部分的
にかつ順序をつけて動作させることで、装着型のパワー
アシスト（人体用動作補助装置）装置を提供するもので
ある。
【００８２】図１８は更に他の実施の形態を示し、但
し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通で
あり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略
する。
【００８３】本実施の形態においては、形状記憶合金２
の表面に絶縁層１が形成され、形状記憶合金２がメッシ
ュ状に形成され、形状記憶合金２を加熱・冷却するため
の温度制御部３を備えた形状記憶合金アクチュエータの
製造方法であって、形状記憶熱処理前の合金細線２ａの
表面に絶縁層１をコーティングし、その後、メッシュ状
に編み、形状記憶熱処理をおこなうものである。
【００８４】ところで、メッシュ状に形成するとともに
形状記憶合金２の表面に絶縁層１を形成して、形状記憶
合金２、２間の絶縁を図る形状記憶合金アクチュエータ
を得るのに際して、線材合金を形状記憶処理の後にメッ
シュ状に形成したアクチュエータ中間品は形状記憶処理
がなされた特定な形状になっているのであり、このよう
な特定な形状のアクチュエータ中間品の形状記憶合金２
（線材）の表面に絶縁層１をコーティングするのが困難
になるものである。
【００８５】しかして、本実施の形態においては、形状
記憶熱処理前の合金線材２ａの表面に絶縁層１を形成す
ることで、表面への絶縁層１の被覆を均一にかつ容易に
おこなうことができ、生産性を大幅に高めるものであ
る。この場合、形状記憶熱処理温度が例えば、４００℃
以上の高温になることから、熱に強い絶縁層１の形成が
必要となるのであり、耐熱性の高い絶縁層材料を採用す
るものである。
【００８６】図１９は更に他の実施の形態を示し、但
し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通で
あり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略
する。
【００８７】本実施の形態においては、メッシュ状とな
った形状記憶合金２の例えば図の左右端部を保持して同
図（ａ）（ｂ）に示すように、機械的に伸縮させながら
絶縁層１を被覆するものである。このように、メッシュ
状にした形状記憶合金２の変態点以下の温度での伸縮性
を有効に利用して絶縁層１を被覆することができるもの
である。又、メッシュ状の交点がより大きくずれ、交点
部分のコーティングをより確実におこなうことができ
る。
【００８８】図２０は更に他の実施の形態を示し、但
し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通で
あり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略
する。
【００８９】本実施の形態においては、メッシュ状とな
った形状記憶合金２を機械的に振動又は揺動させながら
絶縁層１を被覆するものである。具体的には、ポリイミ
ド、ポリパラキシレンの蒸着重合槽１１を例えば図２０
（ｂ）の矢印のように揺動させながらコーティングする
ものであり、メッシュ状の交点部分のコーティングをよ
り確実におこなうことができる。
【００９０】本実施の形態においては、メッシュ形状の
まま均一に絶縁層１を被覆することができるものであ
る。
【００９１】図２１は更に他の実施の形態を示し、但
し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通で
あり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略
する。
【００９２】本実施の形態においては、形状記憶合金２
に上述の柔軟なヒートシンク用の材料を絶縁層１を兼ね
て被覆するものであり、形状記憶合金２を冷却させるヒ
ートシンクと電気的絶縁を図る絶縁層１を兼ねることが
でき、構成を簡素化するものである。
【００９３】図２２は更に他の実施の形態を示し、但
し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通で
あり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略
する。
【００９４】本実施の形態においては、形状記憶合金ア
クチュエータＡの製造方法であって、形状記憶合金２の
線材間に狭間隙を形成してメッシュ形状に形成し、メッ
シュ形状とした形状記憶合金２の表面にメタクリル酸３
−トリメトリ、キシルプロピル等を前処理層１２として
被覆し（図２２（ｃ）参照）、その後、前処理層１２上
に、ポリイミド、ポリパラキシリレンを絶縁コーティン
グ層１３として蒸着重合もしくはスプレーコーティング
により被膜して絶縁層１を形成するものである（図２２
（ｄ）参照）。ところで、狭間隙とは、液体が、その表
面張力により線材間より内部に浸透しない程度の間隙で
ある。
【００９５】本実施の形態においては、形状記憶合金
２、２間には狭間隙が存在し、形状記憶合金２の表面へ
の前処理層１２の形成及び前処理層１２の上に蒸着重合
もしくはスプレーコーティングにより絶縁層１としての
絶縁コーティング層１３を確実にかつ強固に形成でき、
形状記憶合金２、２間の絶縁を確実におこなうことがで
き、線材の形状記憶合金２を直列的に通電加熱を図るこ
とができ、通電電流値を大幅に下げることができるもの
である。この場合、蒸着重合によれば、ポリマーが蒸気
→固体反応なので、液体では通れない狭間隙へのコーテ
ィングが可能となるものである。又、スプレーコーティ
ングによれば、エッジ形状にも均一にコートできるもの
である。
【００９６】図２３は更に他の実施の形態を示し、但
し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通で
あり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略
する。
【００９７】本実施の形態においては、形状記憶合金ア
クチュエータＡの製造方法であって、形状記憶熱処理前
の合金細線２ａの表面にアルミクラッド、アルミスパッ
タ、アルミ蒸着等の手段によってアルミコーティング層
１４を形成し、該アルミコーティング層１４上にセラミ
ック、ガラス等の無機系材料を絶縁コーティング層１７
としてコーティングして絶縁層１を形成し、その後、合
金細線２ａ、２ａ間に狭間隙を有するメッシュ形状に形
状記憶熱処理をおこなうものである。
【００９８】本実施の形態においては、合金細線２ａに
アルミコーティング層１４を介して絶縁層１を確実にか
つ強固に形成でき、形状記憶合金２、２間の絶縁を確実
におこなうことができ、線材の形状記憶合金２を直列的
に通電加熱を図ることができ、通電電流値を大幅に下げ
ることができるものである。
【００９９】図２４は更に他の実施の形態を示し、但
し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通で
あり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略
する。
【０１００】本実施の形態においては、形状記憶合金ア
クチュエータＡの製造方法であって、形状記憶熱処理前
の合金細線２ａの表面に亜鉛メッキ層１５を形成し、亜
鉛メッキ層１５にリン酸塩処理（リン酸Ｚｎ，Ｍｎ，Ｆ
ｅ）やクロメート処理（黒色クロメート、オリーブクロ
メート）をおこなって絶縁層１を形成し、その後、合金
細線２ａ、２ａ間に狭間隙を有するメッシュ形状に形状
記憶熱処理をおこなうものである。ここで、「狭間隙」
とは、液体が、その表面張力により線材間より内部に浸
透しない程度の間隙である。
【０１０１】本実施の形態においては、合金細線２ａに
亜鉛メッキ層１５を介して絶縁層１を確実にかつ強固に
形成でき、形状記憶合金２、２間の絶縁を確実におこな
うことができ、線材の形状記憶合金２を直列的に通電加
熱を図ることができ、通電電流値を大幅に下げることが
できるものである。
【０１０２】図２５は更に他の実施の形態を示し、但
し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通で
あり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略
する。
【０１０３】本実施の形態においては、形状記憶合金ア
クチュエータＡの製造方法であって、メッシュ形状に形
状記憶熱処理をした形状記憶合金２を同図（ａ）に示す
ように加熱しておもり２０を引き上げて元の形状に戻し
（収縮）、又、同図（ｂ）に示すように冷却（放熱）を
おこなっておもり２０によって伸ばし、このような加熱
・冷却により伸縮させながら、形状記憶合金２の表面に
絶縁層１をコーティングするものである。
【０１０４】本実施の形態においては、形状記憶熱処理
がおこなわれた所定の温度に加熱することによって形状
記憶された状態に戻り、放熱等による冷却時にはおもり
２０によって伸ばされて形状記憶合金２、２の重なり部
分を露出させることができ、メッシュ形状のままで形状
記憶合金２の表面にむらなく絶縁層１をコーティングす
ることができるものである。
【０１０５】図２６は更に他の実施の形態を示し、但
し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通で
あり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略
する。
【０１０６】本実施の形態においては、形状記憶合金ア
クチュエータＡの製造方法であって、メッシュ形状に形
状記憶熱処理した形状記憶合金２の複数を直列に移動体
２１を介して接続し、移動体２１を例えばレール（図示
せず）に移動自在に載設し、隣接のものの加熱・冷却を
サイクルを異ならせて伸縮させて、各形状記憶合金２の
表面に絶縁層１を形成するものである。
【０１０７】本実施の形態においては、同図（ａ）に示
すように、一方のものを所定の温度に加熱することによ
って形状記憶された状態に戻され、この戻される力を利
用することで移動体２１を介して隣接のもは冷却（放
熱）されていることから伸ばすのであり、又、同図
（ｂ）に示すように、他方のものを所定の温度に加熱す
ることによって形状記憶された状態に戻され、この戻さ
れる力を利用することで移動体２１を介して隣接のもは
冷却（放熱）されていることから伸ばすのであり、この
ように複数のものを交互に伸縮させることができるので
あり、形状記憶時に重なっていた部分を露出させるので
あり、伸縮装置を必要としないでメッシュ形状もしくは
密着コイル形状のままで形状記憶合金２の表面にむらな
く絶縁層１をコーティングすることができるものであ
る。
【０１０８】図２７は更に他の実施の形態を示し、但
し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通で
あり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略
する。
【０１０９】本実施の形態においては、形状記憶合金ア
クチュエータＡの製造方法であって、メッシュ形状に形
状記憶熱処理した形状記憶合金２をオーステナイト変態
開始点以下で形状記憶合金２の線材間の狭間隙を広げて
絶縁層１を形成するものである。
【０１１０】本実施の形態においては、オーステナイト
変態開始点（Ａｓ点）以下では、形状記憶合金２が柔ら
かくて自由に変形ができ、形状記憶合金２、２の接触部
を離しておくことでメッシュ形状もしくは密着コイル形
状のままで形状記憶合金２の表面にむらなく絶縁層１を
コーティングすることができるものである。
【０１１１】図２８は更に他の実施の形態を示し、但
し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通で
あり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略
する。
【０１１２】本実施の形態においては、図２３における
実施の形態におけるセラミックの絶縁コーティング層１
７をディップソール「セラメッキ」等によって可撓性セ
ラミック層１８としたものである。
【０１１３】本実施の形態においては、絶縁層１が可撓
性セラミック層１８で形成されていることから、可撓性
セラミック層１８によって絶縁層１に可撓性を維持させ
ることができ、形状記憶合金アクチュエータの伸縮性に
とって有利となるものである。
【０１１４】図２９は更に他の実施の形態を示し、但
し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通で
あり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略
する。
【０１１５】本実施の形態においては、図２３の実施の
形態におけるアルミコーティング層１４をアルマイト処
理することで絶縁層１を形成されるものである。
【０１１６】本実施の形態においては、アルミコーティ
ング層１４自体に絶縁性を持たせることができ、絶縁材
料を不要にできるものである。
【０１１７】図３０は更に他の実施の形態を示し、但
し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通で
あり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略
する。
【０１１８】本実施の形態においては、図２３の実施の
形態におけるアルミコーティング層１４の材料をアルミ
ナとするものであり、アルミコーティング層１自体に絶
縁性を持たせることができ、絶縁材料を不要にできるも
のである。
【０１１９】図３１は更に他の実施の形態を示し、但
し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通で
あり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略
する。
【０１２０】本実施の形態においては、図２２乃至図２
４のいずれかの実施の形態において、絶縁層１上に例え
ばシリコンオイル、グリース等のディップコーティング
による潤滑コーティング層１９を形成するものであり、
表面の潤滑コーティング層１９によって形状記憶合金ア
クチュエータＡの動作をスムーズにできるものである。
【０１２１】図３２は更に他の実施の形態を示し、但
し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通で
あり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略
する。
【０１２２】本実施の形態においては、図２３又は図２
４の実施の形態において、絶縁層１の形成後、該絶縁層
１の表面に蒸着重合もしくはスプレーコーティングによ
り絶縁コーティング層１３を形成したものであり、より
完全な絶縁性を確保することができるものである。
【０１２３】
【発明の効果】請求項１においては、形状記憶合金の表
面に絶縁層が形成され、形状記憶合金がメッシュ状に形
成され、形状記憶合金を加熱・冷却するための温度制御
部を備えているから、形状記憶合金をメッシュ形状にし
て形状記憶合金アクチュエータとして可撓性・伸縮性・
発生力の向上を図ることができながら、通電加熱をおこ
なう際に、形状記憶合金の表面には絶縁層が形成されて
いることから、交差箇所は電気的絶縁がなされて通電加
熱時の電流値を低くでき、低電流で高速加熱を図ること
ができ、アクチュエータとしての応答性を高めることが
でき、更に、温度制御部の出力を小にして小型化を図る
ことができる等という利点がある。
【０１２４】請求項２においては、形状記憶合金の表面
に絶縁層が形成され、形状記憶合金がメッシュ状に形成
され、形状記憶合金を加熱・冷却するための温度制御部
と、絶縁層の外部に配されて形状記憶合金を冷却させる
ためのヒートシンクとを備えているから、形状記憶合金
をメッシュ形状にして形状記憶合金アクチュエータとし
て可撓性・伸縮性・発生力の向上を図ることができなが
ら、通電加熱をおこなう際に、形状記憶合金の表面には
絶縁層が形成されていることから、交差箇所は電気的絶
縁がなされて通電加熱時の電流値を低くでき、低電流で
高速加熱を図ることができ、アクチュエータとしての応
答性を高めることができ、更に、温度制御部の出力を小
にして小型化を図ることができ、しかも、絶縁層の外部
に配されて形状記憶合金を冷却させるためのヒートシン
クとを備えていることから、ヒートシンクによって高速
冷却を図ることができ、アクチュエータとしての応答性
を、一層、高めることができるという利点がある。
【０１２５】請求項３においては、請求項２の構成に加
えて、ヒートシンクが伸縮・屈曲可能な柔軟材料によっ
て構成されているから、請求項２の効果に加えて、ヒー
トシンクを設けながらアクチュエータ全体に可撓性を持
たせることができるという利点がある。
【０１２６】請求項４においては、請求項２又は３の構
成に加えて、ヒートシンクの内部にヒートシンク層の熱
伝導率を向上させるための金属層または金属粉を設けて
あるから、請求項２又は３の効果に加えて、ヒートシン
クにおける熱伝導率を高めることができ、一層、高速冷
却を図ることができて応答性を高めることができるとい
う利点がある。
【０１２７】請求項５においては、請求項２又は３の構
成に加えて、ヒートシンクの内部に形状記憶合金を封入
しているから、請求項２又は３の効果に加えて、ヒート
シンクにおける熱伝導率を高めることができ、一層、高
速冷却を図ることができ、しかも、ヒートシンクに形状
記憶合金を封入することから、形状記憶合金にバイアス
歪みを付与することができるという利点がある。
【０１２８】請求項６においては、請求項２の構成に加
えて、ヒートシンクの内部または表層部にヒートシンク
に蓄熱された熱を外部へ移送するための熱移送部を設け
てあるから、請求項２の効果に加えて、ヒートシンクに
蓄熱された熱を熱移送部によって外部へ移送すること
で、ヒートシンクによる冷却機能を高めることができ、
アクチュエータの応答性を、一層、向上させることがで
きるという利点がある。
【０１２９】請求項７においては、請求項１又は２の構
成に加えて、温度制御部は、形状記憶合金に対して通電
可能に接続され、形状記憶合金と直列回路を形成するか
ら、請求項１又は２の効果に加えて、直流通電によりア
クチュエータを作動させることができるから、並列回路
を形成するものに比べて、通電加熱時の電流値を減少さ
せることができ、そのことにより、配線の細線化、使用
トランジスタ等の電子部品の選択範囲が拡大されるの
で、回路コストを削減することができるという利点があ
る。
【０１３０】請求項８においては、請求項１又は２の構
成に加えて、メッシュ形状はメリヤス編み状となってい
るから、請求項１又は２の効果に加えて、直流通電が可
能となり、撓み初期から歪みやすくなり、アクチュエー
タ特性が線形（リニア）になってよい。
【０１３１】請求項９においては、請求項１又は２の構
成に加えて、メッシュ形状は波状ばね線が編まれたもの
となっているから、請求項１又は２の効果に加えて、直
流通電が可能となり、撓み初期から歪みやすくなり、ア
クチュエータ特性が線形（リニア）になってよい。
【０１３２】請求項１０においては、請求項１又は２の
構成に加えて、メッシュ形状が円筒網形に形成されてい
るから、請求項１又は２の効果に加えて、円筒網状のア
クチュエータの円筒軸方向の伸縮に加えて円筒軸方向と
は直交する径方向に伸縮させることができ、このような
径方向の伸縮をアクチュエータの動きに利用することが
できるという利点がある。
【０１３３】請求項１１においては、請求項１又は２の
構成に加えて、マルテンサイト変態点若しくはオーステ
ナイト変態点が異なる複数の形状記憶合金によってメッ
シュ状に形成されているから、請求項１又は２の効果に
加えて、温度上昇に伴って形状記憶合金を変態点に応じ
て段階的にアクチュエータの動きを引き出すことがで
き、このような段階的な動きをするアクチュエータを制
御回路を必要としないで構成することができるという利
点がある。
【０１３４】請求項１２においては、請求項１又は２の
構成に加えて、複数のメッシュ体を複合させてメッシュ
状に形成しているから、請求項１又２の効果に加えて、
メッシュ体の組み合わせによって倍力構成、変位拡大構
成の構築が容易になり、多様な動きのアクチュエータの
構成が容易となるという利点がある。
【０１３５】請求項１３においては、請求項１又２の効
果に加えて、メッシュ状にした形状記憶合金を人体に巻
き付け、形状記憶合金の伸縮力を、圧迫マッサージの圧
迫力又はその一部に用いるから、請求項１又は２の効果
に加えて、従来に比べ小型（薄型）・軽量で装着時に人
が負担を感じないマッサージ機器を提供することができ
るという利点がある。
【０１３６】請求項１４においては、請求項１又２の効
果に加えて、メッシュ状にした形状記憶合金を人体に巻
き付け、形状記憶合金の伸縮力を、血圧測定時の止血手
段となる圧迫力又はその一部に用いるから、請求項１又
は２の効果に加えて、従来に比べ小型（薄型）・軽量な
血圧測定手段を提供することができるという利点があ
る。
【０１３７】請求項１５においては、請求項１又２の効
果に加えて、メッシュ状にした形状記憶合金を人体に巻
き付け、形状記憶合金の伸縮力を、リハビリにおける人
体矯正力又はその一部に用いるから、請求項１又は２の
効果に加えて、従来に比べ小型（薄型）・軽量で装着時
に人が負担を感じないリハビリ装置を提供することがで
きるという利点がある。
【０１３８】請求項１６においては、請求項１又２の効
果に加えて、メッシュ状にした形状記憶合金を人体に巻
き付け、形状記憶合金の伸縮力を、人体の動作の発生力
又はその一部の補助力に用いるから、請求項１又は２の
効果に加えて、従来に比べ小型（薄型）・軽量で装着時
に人が負担を感じない装着型のパワーアシスト（人体用
動作補助装置）装置を提供することができるという利点
がある。
【０１３９】請求項１７においては、形状記憶合金の表
面に絶縁層が形成され、形状記憶合金がメッシュ状に形
成され、形状記憶合金を加熱・冷却するための温度制御
部を備えた形状記憶合金アクチュエータの製造方法であ
って、形状記憶熱処理前の合金細線の表面に絶縁層を形
成し、その後、メッシュ状に編み、形状記憶熱処理をお
こなうから、形状記憶熱処理前の合金線材の表面に絶縁
層を形成することで、表面への絶縁層の被覆を均一にか
つ容易におこなうことができるという利点がある。この
場合、形状記憶熱処理温度が例えば、４００℃以上の高
温になることから、熱に強い絶縁層の形成が必要となる
ものである。
【０１４０】請求項１８においては、形状記憶合金の表
面に絶縁層が形成され、形状記憶合金がメッシュ状に形
成され、形状記憶合金を加熱・冷却するための温度制御
部を備えた形状記憶合金アクチュエータの製造方法であ
って、メッシュ状となった形状記憶合金を機械的に伸縮
させながら絶縁層を被覆するから、メッシュ状にした形
状記憶合金の伸縮性を有効に利用して絶縁層を被覆する
ことができるという利点がある。
【０１４１】請求項１９においては、形状記憶合金の表
面に絶縁層が形成され、形状記憶合金がメッシュ状に形
成され、形状記憶合金を加熱・冷却するための温度制御
部を備えた形状記憶合金アクチュエータの製造方法であ
って、メッシュ状となった形状記憶合金を機械的に振動
又は揺動させながら絶縁層を被覆するから、メッシュ形
状のまま均一に絶縁層を被覆することができるという利
点がある。
【０１４２】請求項２０においては、形状記憶合金の表
面に絶縁層が形成され、形状記憶合金がメッシュ状に形
成され、形状記憶合金を加熱・冷却するための温度制御
部を備えた形状記憶合金アクチュエータの製造方法であ
って、形状記憶合金に柔軟なヒートシンク用の材料を絶
縁層を兼ねて被覆するから、形状記憶合金を冷却させる
ヒートシンクと電気的絶縁を図る絶縁層を兼ねることが
できるという利点がある。
【０１４３】請求項２１においては、形状記憶合金２の
線材間に狭間隙を形成してメッシュ形状もしくはコイル
形状等に形成し、該形状記憶合金の表面に前処理層を形
成し、その後、該前処理層上に、蒸着重合もしくはスプ
レーコーティングにより絶縁層を形成するから、形状記
憶合金間には狭間隙が存在し、形状記憶合金の表面への
前処理層の形成及び前処理層の上に蒸着重合もしくはス
プレーコーティングにより絶縁層を確実にかつ強固に形
成でき、形状記憶合金間の絶縁を確実におこなうことが
でき、線材の形状記憶合金を直列的に通電加熱を図るこ
とができ、通電電流値を大幅に下げることができるとい
う利点がある。この場合、蒸着重合によれば、ポリマー
が蒸気→固体反応なので、液体では通れない狭間隙への
コーティングが可能となり、スプレーコーティングによ
れば、エッジ形状にも均一にコートできる。
【０１４４】請求項２２においては、形状記憶熱処理前
の合金細線の表面にアルミコーティング層を形成し、該
アルミコーティング層上に絶縁層を形成し、その後、合
金細線間に狭間隙を有するメッシュ形状もしくはコイル
形状等に形状記憶熱処理をおこなうから、合金細線にア
ルミコーティング層を介して絶縁層を確実にかつ強固に
形成でき、形状記憶合金間の絶縁を確実におこなうこと
ができ、線材の形状記憶合金を直列的に通電加熱を図る
ことができ、通電電流値を大幅に下げることができると
いう利点がある。
【０１４５】請求項２３においては、形状記憶熱処理前
の合金細線の表面に亜鉛メッキ層を形成し、該亜鉛メッ
キ層に電着塗装層のような絶縁層を形成し、その後、合
金細線間に狭間隙を有するメッシュ形状もしくはコイル
形状等に形状記憶熱処理をおこなうから、合金細線に亜
鉛メッキ層を介して絶縁層を確実にかつ強固に形成で
き、形状記憶合金間の絶縁を確実におこなうことがで
き、線材の形状記憶合金を直列的に通電加熱を図ること
ができ、通電電流値を大幅に下げることができるという
利点がある。
【０１４６】請求項２４においては、メッシュ形状もし
くは密着コイル形状等線材間を狭間隙に形成した形状記
憶合金を加熱・冷却することで伸縮させながら、形状記
憶合金の表面に絶縁層を形成するから、所定の温度に加
熱することによって形状記憶された状態に戻り、放熱等
による冷却時にはおもりによって伸ばされて形状記憶合
金の重なり部分を露出させることができ、メッシュ形状
もしくは密着コイル形状のままで形状記憶合金の表面に
むらなく絶縁層をコーティングすることができるという
利点がある。
【０１４７】請求項２５においては、メッシュ形状もし
くは密着コイル形状等に形成した形状記憶合金の複数を
直列に接続し、隣接のものの加熱・冷却をサイクルを異
ならせておこなうことで伸縮させて、各形状記憶合金の
表面に絶縁層を形成するから、所定の温度に加熱するこ
とによって形状記憶された状態に戻され、この戻される
力を利用することで隣接のもは冷却（放熱）されている
ことから伸ばすことができるのであり、複数のものが交
互に伸縮させることができ、形状記憶時に重なっていた
部分を露出させることができ、伸縮装置を必要としない
でメッシュ形状もしくは密着コイル形状のままで形状記
憶合金の表面にむらなく絶縁層をコーティングすること
ができるという利点がある。
【０１４８】請求項２６においては、メッシュ形状もし
くは密着コイル形状等に形成した形状記憶合金をオース
テナイト変態開始点以下で形状記憶合金の線材間の狭間
隙を広げて絶縁層を形成するから、オーステナイト変態
開始点（Ａｓ点）以下では、形状記憶合金が柔らかくて
自由に変形ができ、形状記憶合金の接触部を離しておく
ことでメッシュ形状もしくは密着コイル形状のままで形
状記憶合金の表面にむらなく絶縁層をコーティングする
ことができるという利点がある。
【０１４９】請求項２７においては、請求項２２の構成
に加えて、絶縁層が可撓性セラミック層で形成されてい
るから、請求項２２の効果に加えて、可撓性セラミック
層によって絶縁層に可撓性を維持させることができ、形
状記憶合金アクチュエータとして有利である。
【０１５０】請求項２８においては、請求項２２の構成
に加えて、絶縁層がアルミコーティング層をアルマイト
処理することで形成されるから、アルミコーティング層
自体に絶縁性を持たせることができ、絶縁材料を不要に
できるという利点がある。
【０１５１】請求項２９においては、請求項２２の構成
に加えて、アルミコーティング層の材料をアルミナとす
るから、請求項２２の効果に加えて、アルミコーティン
グ層自体に絶縁性を持たせることができ、絶縁材料を不
要にできるという利点がある。
【０１５２】請求項３０においては、請求項２１乃至２
３の構成に加えて、絶縁層上に潤滑コーティング層を形
成するから、請求項２１乃至２３の効果に加えて、表面
に潤滑性を備えて形状記憶合金アクチュエータの動作を
スムーズにできるという利点がある。
【０１５３】請求項３１においては、請求項２２又は２
３の構成に加えて、絶縁層の形成後、該絶縁層の表面に
蒸着重合もしくはスプレーコーティングにより絶縁コー
ティング層を形成しているから、請求項２２又は２３の
効果に加えて、より完全な絶縁性を確保することができ
るという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示し、（ａ）は説明
図、（ｂ）は断面図である。
【図２】（ａ）（ｂ）は作用を示す説明図である。
【図３】同上の他の実施の形態を示し、（ａ）は説明
図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は断面図である。
【図４】同上の更に他の実施の形態を示す断面図であ
る。
【図５】同上の更に他の実施の形態を示す断面図であ
る。
【図６】同上の更に他の実施の形態を示し、（ａ）は概
略斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は作用示す説明図で
ある。
【図７】同上の更に他の実施の形態を示す説明図であ
る。
【図８】同上の更に他の実施の形態を示し、（ａ）
（ｂ）は説明図である。
【図９】同上の更に他の実施の形態を示す説明図であ
る。
【図１０】同上の更に他の実施の形態を示す説明図であ
る。
【図１１】同上の更に他の実施の形態を示し、（ａ）
（ｂ）は作用を示す説明図である。
【図１２】同上の更に他の実施の形態を示す説明図であ
る。
【図１３】同上の更に他の実施の形態を示す説明図であ
る。
【図１４】同上の更に他の実施の形態を示し、（ａ）
（ｂ）は説明図である。
【図１５】同上の更に他の実施の形態を示す説明図であ
る。
【図１６】同上の更に他の実施の形態を示す説明図であ
る。
【図１７】同上の更に他の実施の形態を示し、（ａ）
（ｂ）は説明図である。
【図１８】同上の更に他の実施の形態を示し、（ａ）
（ｂ）（ｃ）は説明図である。
【図１９】同上の更に他の実施の形態を示し、（ａ）
（ｂ）は説明図である。
【図２０】同上の更に他の実施の形態を示し、（ａ）
（ｂ）は説明図である。
【図２１】同上の更に他の実施の形態を示し、（ａ）は
説明図、（ｂ）は断面図である。
【図２２】同上の他の実施の形態を示し、（ａ）（ｂ）
は説明図、（ｃ）（ｄ）は断面図である。
【図２３】同上の更に他の実施の形態を示し、（ａ）は
説明図、（ｂ）（ｃ）は断面図、（ｄ）は説明図であ
る。
【図２４】同上の更に他の実施の形態を示し、（ａ）は
説明図、（ｂ）（ｃ）は断面図、（ｄ）は説明図であ
る。
【図２５】同上の更に他の実施の形態を示し、（ａ）乃
至（ｄ）は説明図である。
【図２６】同上の更に他の実施の形態を示し、（ａ）乃
至（ｄ）は説明図である。
【図２７】同上の更に他の実施の形態を示す説明図であ
る。
【図２８】同上の更に他の実施の形態を示す断面図であ
る。
【図２９】同上の更に他の実施の形態を示す断面図であ
る。
【図３０】同上の更に他の実施の形態を示す断面図であ
る。
【図３１】同上の更に他の実施の形態を示す断面図であ
る。
【図３２】同上の他の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 絶縁層 ２ 形状記憶合金 ３ 温度制御部 ４ ヒートシンク ５ 金属層 ６ 熱移送部 ７ 波状ばね線 ８ メッシュ体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 亮彦 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 4C060 DD42 4C098 AA01 AA02 BC03 BC04 BC17 BC33 BC48

Claims (31)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 形状記憶合金の表面に絶縁層が形成さ
    れ、形状記憶合金がメッシュ状に形成され、形状記憶合
    金を加熱・冷却するための温度制御部を備えて成ること
    を特徴とする形状記憶合金アクチュエータ。
  2. 【請求項２】 形状記憶合金の表面に絶縁層が形成さ
    れ、形状記憶合金がメッシュ状に形成され、形状記憶合
    金を加熱・冷却するための温度制御部と、絶縁層の外部
    に配されて形状記憶合金を冷却させるためのヒートシン
    クとを備えて成ることを特徴とする形状記憶合金アクチ
    ュエータ。
  3. 【請求項３】 ヒートシンクが伸縮・屈曲可能な柔軟材
    料によって構成されていることを特徴とする請求項２記
    載の形状記憶合金アクチュエータ。
  4. 【請求項４】 ヒートシンクの内部にヒートシンク層の
    熱伝導率を向上させるための金属層または金属粉を設け
    て成ることを特徴とする請求項２又は３記載の形状記憶
    合金アクチュエータ。
  5. 【請求項５】 ヒートシンクの内部に形状記憶合金を封
    入して成ることを特徴とする請求項２又は３記載の形状
    記憶合金アクチュエータ。
  6. 【請求項６】 ヒートシンクの内部または表層部にヒー
    トシンクに蓄熱された熱を外部へ移送するための熱移送
    部を設けて成ることを特徴とする請求項２記載の形状記
    憶合金アクチュエータ。
  7. 【請求項７】 温度制御部は、形状記憶合金に対して通
    電可能に構成され、形状記憶合金と直列回路を構成する
    ことを特徴とする請求項１又は２記載の形状記憶合金ア
    クチュエータ。
  8. 【請求項８】 メッシュ形状はメリヤス編み状として成
    ることを特徴とする請求項１又は２記載の形状記憶合金
    アクチュエータ。
  9. 【請求項９】 メッシュ形状は波状ばね線が編まれたも
    のとして成ることを特徴とする請求項１又は２記載の形
    状記憶合金アクチュエータ。
  10. 【請求項１０】 メッシュ形状が円筒網形に形成されて
    成ることを特徴とする請求項１又は２記載の形状記憶合
    金アクチュエータ。
  11. 【請求項１１】 マルテンサイト変態点若しくはオース
    テナイト変態点が異なる複数の形状記憶合金によってメ
    ッシュ状に形成されて成ることを特徴とする請求項１又
    は２記載の形状記憶合金アクチュエータ。
  12. 【請求項１２】 複数のメッシュ体を複合させてメッシ
    ュ状に形成して成ることを特徴とする請求項１又２記載
    の形状記憶合金アクチュエータ。
  13. 【請求項１３】 メッシュ状にした形状記憶合金を人体
    に巻き付け、形状記憶合金の伸縮力を、圧迫マッサージ
    の圧迫力又はその一部に用いることを特徴とする請求項
    １又は２記載の形状記憶合金アクチュエータ。
  14. 【請求項１４】 メッシュ状にした形状記憶合金を人体
    に巻き付け、形状記憶合金の伸縮力を、血圧測定時の止
    血手段となる圧迫力又はその一部に用いることを特徴と
    する請求項１又は２記載の形状記憶合金アクチュエー
    タ。
  15. 【請求項１５】 メッシュ状にした形状記憶合金を人体
    に巻き付け、形状記憶合金の伸縮力を、リハビリにおけ
    る人体矯正力又はその一部に用いることを特徴とする請
    求項１又は２記載の形状記憶合金アクチュエータ。
  16. 【請求項１６】 メッシュ状にした形状記憶合金を人体
    に巻き付け、形状記憶合金の伸縮力を、人体の動作の発
    生力又はその一部の補助力に用いることを特徴とする請
    求項１又は２記載の形状記憶合金アクチュエータ。
  17. 【請求項１７】 形状記憶合金の表面に絶縁層が形成さ
    れ、形状記憶合金がメッシュ状に形成され、形状記憶合
    金を加熱・冷却するための温度制御部を備えた形状記憶
    合金アクチュエータの製造方法であって、形状記憶熱処
    理前の合金細線の表面に絶縁層を形成し、その後、メッ
    シュ状に編み、形状記憶熱処理をおこなうことを特徴と
    する形状記憶合金アクチュエータの製造方法。
  18. 【請求項１８】 形状記憶合金の表面に絶縁層が形成さ
    れ、形状記憶合金がメッシュ状に形成され、形状記憶合
    金を加熱・冷却するための温度制御部を備えた形状記憶
    合金アクチュエータの製造方法であって、メッシュ状と
    なった形状記憶合金を機械的に伸縮させながら絶縁層を
    被覆することを特徴とする形状記憶合金アクチュエータ
    の製造方法。
  19. 【請求項１９】 形状記憶合金の表面に絶縁層が形成さ
    れ、形状記憶合金がメッシュ状に形成され、形状記憶合
    金を加熱・冷却するための温度制御部を備えた形状記憶
    合金アクチュエータの製造方法であって、メッシュ状と
    なった形状記憶合金を機械的に振動又は揺動させながら
    絶縁層を被覆することを特徴とする形状記憶合金アクチ
    ュエータの製造方法。
  20. 【請求項２０】 形状記憶合金の表面に絶縁層が形成さ
    れ、形状記憶合金がメッシュ状に形成され、形状記憶合
    金を加熱・冷却するための温度制御部を備えた形状記憶
    合金アクチュエータの製造方法であって、形状記憶合金
    に柔軟なヒートシンク用の材料を絶縁層を兼ねて被覆す
    ることを特徴とする形状記憶合金アクチュエータの製造
    方法。
  21. 【請求項２１】 形状記憶合金の線材間に狭間隙を形成
    してメッシュ形状もしくはコイル形状等に形成し、該形
    状記憶合金の表面に前処理層を形成し、その後、該前処
    理層上に、蒸着重合もしくはスプレーコーティングによ
    り絶縁層を形成することを特徴とする形状記憶合金アク
    チュエータの製造方法。
  22. 【請求項２２】 形状記憶熱処理前の合金細線の表面に
    アルミコーティング層を形成し、該アルミコーティング
    層上に絶縁層を形成し、その後、合金細線間に狭間隙を
    有するメッシュ形状もしくはコイル形状等に形状記憶熱
    処理をおこなうことを特徴とする形状記憶合金アクチュ
    エータの製造方法。
  23. 【請求項２３】 形状記憶熱処理前の合金細線の表面に
    亜鉛メッキ層を形成し、該亜鉛メッキ層に電着塗装層の
    ような絶縁層を形成し、その後、合金細線間に狭間隙を
    有するメッシュ形状もしくはコイル形状等に形状記憶熱
    処理をおこなうことを特徴とする形状記憶合金アクチュ
    エータの製造方法。
  24. 【請求項２４】 メッシュ形状もしくは密着コイル形状
    等線材間を狭間隙に形成した形状記憶合金を加熱・冷却
    することで伸縮させながら、形状記憶合金の表面に絶縁
    層を形成することを特徴とする形状記憶合金アクチュエ
    ータの製造方法。
  25. 【請求項２５】 メッシュ形状もしくは密着コイル形状
    等に形成した形状記憶合金の複数を直列に接続し、隣接
    のものの加熱・冷却をサイクルを異ならせておこなうこ
    とで伸縮させて、各形状記憶合金の表面に絶縁層を形成
    することを特徴とする形状記憶合金アクチュエータの製
    造方法。
  26. 【請求項２６】 メッシュ形状もしくは密着コイル形状
    等に形成した形状記憶合金をオーステナイト変態開始点
    以下で形状記憶合金の線材間の狭間隙を広げて絶縁層を
    形成することを特徴とする形状記憶合金アクチュエータ
    の製造方法。
  27. 【請求項２７】 絶縁層が可撓性セラミック層で形成さ
    れることを特徴とする請求項２２記載の形状記憶合金ア
    クチュエータの製造方法。
  28. 【請求項２８】 絶縁層がアルミコーティング層をアル
    マイト処理することで形成されることを特徴とする請求
    項２２記載の形状記憶合金アクチュエータの製造方法。
  29. 【請求項２９】 アルミコーティング層の材料をアルミ
    ナとすることを特徴とする請求項２２記載の形状記憶合
    金アクチュエータの製造方法。
  30. 【請求項３０】 絶縁層上に潤滑コーティング層を形成
    することを特徴とする請求項２１乃至２３のいずれかに
    記載の形状記憶合金アクチュエータの製造方法。
  31. 【請求項３１】 絶縁層の形成後、該絶縁層の表面に蒸
    着重合もしくはスプレーコーティングにより絶縁コーテ
    ィング層を形成して成ることを特徴とする請求項２２又
    は２３に記載の形状記憶合金アクチュエータの製造方
    法。
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