JP2018518136A - 作動装置 - Google Patents
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Abstract
Description
− キャリヤとキャリヤに取り付けられた活性材料(20)とを含む作動構造体(62)であって、活性材料の駆動に応答して少なくともキャリヤの曲がり及び/又は曲がりの変化を引き起こす作動構造体(62)と、
− 少なくとも作動構造体の第1の安定機械的状態と第1の安定機械的状態とは異なる第2の安定機械的状態を、第1の安定機械的状態と第2の安定機械的状態とのうちの少なくとも一方の安定機械的状態の曲げられた形状に作動構造体を機械的に拘束することによって規定する機械構造体(24)と
を備え、
− 活性材料を駆動すると、作動構造体が、第1の安定機械的状態から第2の安定機械的状態に切り換わることができる
装置が提供される。
、よじれ、又は膨張に基づきうる。これは、作動構造体及び/又は機械構造体の特定のデザインの必要性に従ってデザインすることができる。
− キャリヤが、第1の面及び第1の面の反対側の第2の面を有し、活性材料が第1の面に取り付けられていること、並びに
− アクチュエータ構造体が、第2の面に取り付けられた追加の活性材料を含み、この追加の活性材料は、この追加の活性材料の追加の駆動に応答して作動構造体の曲がり及び/又は曲がりの変化を引き起こすためのものであり、その結果、この追加の駆動時に、作動構造体は、第2の安定機械的状態から第1の安定機械的状態に切り換わることができること
を含むことができる。
駆動信号は、第1のしきい値Vbiよりも低い組み合わされた信号レベルを有し、第1の安定状態から第2の安定状態に向かう作動を提供するが、駆動信号が除去されると第1の安定状態に戻り、
駆動信号は、第2のしきい値よりも高い組み合わされた信号レベルを有し、第1の安定状態から第2の安定状態への作動を提供し、駆動信号が除去されても第1の安定状態には戻らず、第2のしきい値は、第1のしきい値Vbiの大きさよりも大きな第1のマージンVdrである大きさを有する。
第3のしきい値Vresよりも高い組み合わされた駆動レベルを有するリセット駆動信号は、この駆動信号が除去されたときに第1の状態へのリセットを提供する。
第1のしきい値Vbiよりも低い組み合わされた信号レベルを有する駆動信号は、第1の安定状態から第2の安定状態に向かう作動を提供することができるが、駆動信号が除去されると第1の安定状態に戻り、
第2のしきい値よりも高い組み合わされた信号レベルを有する駆動信号は、第1の安定状態から第2の安定状態への作動を提供することができ、駆動信号が除去されても第1の安定状態へは戻らず、第2のしきい値は、第1のしきい値Vbiの大きさよりも大きな第1のマージンVdrである大きさを有し、
この方法は、次いで、
2つの可能な信号レベルのうちの一方の信号レベルを、ゼロから及び第1のしきい値Vbiの大きさから選択された第1の信号線及び第2の信号線のうちの選択された信号線に加えるステップ、及び
2つの可能な信号レベルのうちの一方の信号レベルを、ゼロから及び第1のマージンVdrの大きさから選択された第1の信号線及び第2の信号線のうちの選択された信号線に加えるステップ
を有することができ、これらの非ゼロ信号レベルの極性は互いに反対の極性を持つ。
− Photo−Responsive Shape−Memory and Shape−Changing Liquid−Crystal Polymer Networks、Danish Iqbal及びMuhammad Haris Samiullah、Materials 2013、6、116〜142
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Claims (17)
- キャリヤと前記キャリヤに取り付けられた活性材料とを含む作動構造体であって、前記活性材料の駆動に応答して少なくとも前記キャリヤの曲がり及び/又は曲がりの変化を引き起こす前記作動構造体と、
少なくとも前記作動構造体の第1の安定機械的状態と前記第1の安定機械的状態とは異なる第2の安定機械的状態とを、前記第1の安定機械的状態と前記第2の安定機械的状態とのうちの少なくとも一方の前記安定機械的状態の曲げられた形状に前記作動構造体を機械的に拘束することによって、規定する機械構造体と、
を備え、
前記活性材料を駆動すると、前記作動構造体が、前記第1の安定機械的状態から前記第2の安定機械的状態に切り換わることができる、
装置。 - 前記キャリヤが、第1の面及び前記第1の面の反対側の第2の面を有し、前記活性材料が前記第1の面に取り付けられていること、並びに
前記作動構造体が、前記第2の面に取り付けられた追加の活性材料を含み、前記追加の活性材料は、前記追加の活性材料の追加の駆動に応答して前記作動構造体の曲がり及び/又は曲がりの変化を引き起こすためのものであり、その結果、前記追加の駆動時に、前記作動構造体は、前記第2の安定機械的状態から前記第1の安定機械的状態に切り換わることができる、
請求項1に記載の装置。 - 前記キャリヤ及び任意の活性材料が、層スタックとして配置されている、請求項1又は2に記載の装置。
- 前記第1の安定機械的状態及び前記第2の安定機械的状態の両方の前記安定機械的状態において、前記作動構造体を、前記曲げられた形状に拘束する、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の装置。
- 前記第1の安定機械的状態の前記曲げられた形状は、前記第2の安定機械的状態の前記曲げられた形状とは反対の形状である、請求項5に記載の装置。
- 前記作動構造体は、前記装置が駆動されていないときの前記第1及び前記第2の安定機械的状態のうちの1つにおいて実質的に平らである、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の装置。
- 前記キャリヤはエリアを有し、前記活性材料及び/又は前記追加の活性材料は、前記エリアの一部分だけにわたって広がる、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の装置。
- 前記機械構造体は、前記作動構造体を安定機械的状態で所定の位置に保持することができる複数の保持位置を有する保持装置を備え、それぞれの保持位置は異なるアクチュエータ位置に対応し、前記保持位置のうちの少なくとも1つの保持位置が、前記第1の安定機械的状態と前記第2の安定機械的状態とのうちの前記少なくとも一方の安定機械的状態の前記曲げられた形状に前記作動構造体を機械的に拘束する、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の装置。
- 前記作動構造体が拘束装置に固定された、固定エッジと、移動可能なエッジとを含み、前記保持装置は、前記作動構造体の前記固定エッジから異なる距離のところに前記作動構造体の前記移動可能なエッジを保持するための装置であり、複数の保持切欠きを備える、請求項8に記載の装置。
- 前記活性材料は電気活性材料であり、前記装置又は前記作動構造体は、前記駆動及び/又は前記追加の駆動のために前記電気活性材料に電気信号を加えるための電極装置を含むか、又は、
前記活性材料は光学活性材料であり、前記装置又は前記作動構造体は、前記駆動及び/又は前記追加の駆動のために前記光学活性材料に光学信号を加えるための少なくとも1つの光ガイドを備える、
請求項1乃至9のいずれか一項に記載の装置。 - 請求項1乃至10のいずれか一項に記載の装置を複数備える、システム。
- 複数の前記装置それぞれが、前記活性材料として前記電気活性材料を含み、駆動信号を装置に提供する第1の信号線及び第2の信号線に接続されており、前記システムがさらに、少なくとも2つの可能な信号レベルを前記第1の信号線に提供し、少なくとも2つの可能な信号レベルを前記第2の信号線に提供するドライバ装置を備え、前記信号が、前記装置によって受け取られる前記駆動信号が、前記第1の信号線の1つの信号レベルと前記第2の信号線の1つの信号レベルとの組合せであるように提供され、組み合わされた4つの可能な信号レベルのうちの1つの信号レベルだけが、前記装置の第1の安定状態から第2の安定状態への切換えを提供する、請求項11に記載のシステム。
- それぞれの装置について、
第1のしきい値Vbiよりも低い組み合わされた信号レベルを有する前記駆動信号は、前記第1の安定状態から前記第2の安定状態に向かう作動を提供するが、前記駆動信号が除去されると前記第1の安定状態に戻り、
第2のしきい値よりも高い組み合わされた信号レベルを有する前記駆動信号は、前記第1の安定状態から前記第2の安定状態への作動を提供することができ、前記駆動信号が除去されても前記第1の安定状態へは戻らず、前記第2のしきい値は、前記第1のしきい値Vbiの大きさよりも大きな第1のマージンVdrである大きさを有する、
請求項12に記載の装置。 - 前記第1の信号線及び前記第2の信号線のうちの一方に対して、前記2つの可能な信号レベルはゼロ及び前記第1のしきい値Vbiの大きさであり、前記第1の信号線及び前記第2の信号線の他方に対して、前記2つの可能な信号レベルはゼロ及び前記第1のマージンVdrの大きさであり、非ゼロ信号レベルの極性は互いに反対の極性を持つ、請求項13に記載の装置。
- 前記第1のしきい値Vbiの大きさは、前記第1のマージンVdrの大きさよりも大きいか、又は、
前記第1のしきい値Vbiの大きさは、前記第1のマージンVdrの大きさの少なくとも5倍である、
請求項13又は14に記載の装置。 - 前記駆動は、
複数の装置のそれぞれについて、第3のしきい値Vresよりも高い組み合わされた前記信号レベルを有するリセット駆動信号が、前記駆動信号が除去されたときに前記第1の安定状態へのリセットを提供し、
当該装置は、前記複数の装置に対する機械的リセットの形態の外部入力を受け取る、
請求項12乃至15のいずれか一項に記載の装置。 - 複数の装置を動作させる方法であって、
前記複数の装置のそれぞれは、活性材料として電気活性材料を含み、駆動信号を前記装置に提供する第1の信号線及び第2の信号線に接続されており、
前記方法は、少なくとも2つの可能な信号レベルを前記第1の信号線に提供し、少なくとも2つの可能な信号レベルを前記第2の信号線に提供するステップを有し、前記信号は、前記装置によって受け取られる前記駆動信号が、前記第1の信号線の1つの前記信号レベルと前記第2の信号線の1つの前記信号レベルとの組合せであるように提供され、組み合わされた4つの可能な信号レベルのうちの1つの前記信号レベルだけが、前記装置の第1の安定状態から第2の安定状態への切換えを提供する、方法。
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