JP2702960B2 - 形状記憶アクチュエータ - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は形状記憶合金（shape memory effect allo
y:以下SMAと称する）の温度変化による変形動作を利用
して負荷を駆動する形状記憶アクチュエータに関する。
y:以下SMAと称する）の温度変化による変形動作を利用
して負荷を駆動する形状記憶アクチュエータに関する。
従来の一般的な過加熱防止回路が特開昭62−160804号
公報に記載されている。この概要を第13図に示す。温度
センサとしてのサーミスタ15が発熱体としてのトランジ
スタ13に密着して取付けられている。サーミスタ15の検
出信号が温度判定回路16に供給され、検出温度がトラン
ジスタ13の正常な動作範囲にあるかどうか判定される。
温度がこの動作範囲外にある場合は、異常検出信号が通
電制御回路11に供給され、通電回路12による通電を遮断
させる等の制御が行なわれる。
公報に記載されている。この概要を第13図に示す。温度
センサとしてのサーミスタ15が発熱体としてのトランジ
スタ13に密着して取付けられている。サーミスタ15の検
出信号が温度判定回路16に供給され、検出温度がトラン
ジスタ13の正常な動作範囲にあるかどうか判定される。
温度がこの動作範囲外にある場合は、異常検出信号が通
電制御回路11に供給され、通電回路12による通電を遮断
させる等の制御が行なわれる。
また、発熱体に流れる電流を検出する電流検出回路
と、発熱体に印加される電圧を検出する電圧検出回路
と、検出された電流と電圧とから電力を求め、これらか
ら温度を求め、温度判定回路により動作を制御し発熱体
への駆動信号を遮断する従来例も考案されている。
と、発熱体に印加される電圧を検出する電圧検出回路
と、検出された電流と電圧とから電力を求め、これらか
ら温度を求め、温度判定回路により動作を制御し発熱体
への駆動信号を遮断する従来例も考案されている。
また、本願出願人による特願昭61−276089号はSMAの
抵抗値を検出してこれを湾曲量に換算し、湾曲量の制御
を行なっている。
抵抗値を検出してこれを湾曲量に換算し、湾曲量の制御
を行なっている。
しかしながら、上述の特願昭61−276089号ではSMAの
過加熱については何等考慮されていなかった。一般に、
SMAは過加熱されると記憶した形状回復動作が劣化する
おそれがあり、過加熱がさらにすすむと記憶した形状が
失われるとともに、アクチュエータを構成する他の部品
に損傷を与えることがある。
過加熱については何等考慮されていなかった。一般に、
SMAは過加熱されると記憶した形状回復動作が劣化する
おそれがあり、過加熱がさらにすすむと記憶した形状が
失われるとともに、アクチュエータを構成する他の部品
に損傷を与えることがある。
この発明は上述した事情に対処すべくなされたもの
で、その目的はSMAを用いる形状記憶アクチュエータに
おいて、SMAの温度が正常な動作範囲より高くなった場
合、SMAの加熱を中断し、SMAの過加熱による性能劣化、
あるいは破損を防止することである。
で、その目的はSMAを用いる形状記憶アクチュエータに
おいて、SMAの温度が正常な動作範囲より高くなった場
合、SMAの加熱を中断し、SMAの過加熱による性能劣化、
あるいは破損を防止することである。
この発明は、通電加熱により変形する形状記憶合金を
用いて負荷を駆動する形状記憶アクチュエータにおい
て、形状記憶合金が所定の形状に変形したとき、形状記
憶合金が接触する、若しくは、分離する位置に設けられ
る端子と、形状記憶合金と端子との接触を検出する検出
手段と、検出手段の検出結果に応じて形状記憶合金の加
熱を制限する通電制御手段とを具備することを特徴とす
る。
用いて負荷を駆動する形状記憶アクチュエータにおい
て、形状記憶合金が所定の形状に変形したとき、形状記
憶合金が接触する、若しくは、分離する位置に設けられ
る端子と、形状記憶合金と端子との接触を検出する検出
手段と、検出手段の検出結果に応じて形状記憶合金の加
熱を制限する通電制御手段とを具備することを特徴とす
る。
この発明によれば、SMAが過加熱状態になると、加熱
が中断されるので、SMAの記憶形状を喪失したり、形状
回復特性を劣化するのを防止できる。
が中断されるので、SMAの記憶形状を喪失したり、形状
回復特性を劣化するのを防止できる。
以下図面を参照してこの発明による形状記憶アクチュ
エータの一実施例を説明する。第１図は第１実施例のブ
ロック図である。同図（ａ），（ｂ），（ｃ）は温度Ｔ
がＴ＜To,To≦Ｔ≦T1,T1＜Ｔの場合の図である。温度T
o,T1はアクチュエータを構成するSMAが正常に動作する
温度範囲の下限、上限温度である。第２図（ａ），
（ｂ），（ｃ）は第１図（ａ），（ｂ），（ｃ）の等価
回路図である。Ro,R1,R2はアクチュエータ１の抵抗値、
ｒは通電線３の抵抗値である。
エータの一実施例を説明する。第１図は第１実施例のブ
ロック図である。同図（ａ），（ｂ），（ｃ）は温度Ｔ
がＴ＜To,To≦Ｔ≦T1,T1＜Ｔの場合の図である。温度T
o,T1はアクチュエータを構成するSMAが正常に動作する
温度範囲の下限、上限温度である。第２図（ａ），
（ｂ），（ｃ）は第１図（ａ），（ｂ），（ｃ）の等価
回路図である。Ro,R1,R2はアクチュエータ１の抵抗値、
ｒは通電線３の抵抗値である。
SMAからなるアクチュエータ１は、通電加熱により記
憶形状に変形し図示せぬ負荷を駆動する変位部1a、端子
２に対するアクチュエータ１全体の相対位置関係を固定
する固定部1b、アクチュエータ１の過加熱防止のために
通電を遮断する通電遮断部1cからなる。ここで、固定部
1bは図示せぬハウジング等に固定されている。変位部1a
と通電遮断部1cは異なる温度処理が施されていて、それ
ぞれの形状回復温度は異なっている。
憶形状に変形し図示せぬ負荷を駆動する変位部1a、端子
２に対するアクチュエータ１全体の相対位置関係を固定
する固定部1b、アクチュエータ１の過加熱防止のために
通電を遮断する通電遮断部1cからなる。ここで、固定部
1bは図示せぬハウジング等に固定されている。変位部1a
と通電遮断部1cは異なる温度処理が施されていて、それ
ぞれの形状回復温度は異なっている。
第３図は温度とSMAの変位の関係を示す図であり、変
位部1aは実線で示す特性、通電遮断部1cは破線で示す特
性を有する。温度範囲To〜T1が正常動作範囲であり、T1
より高い温度範囲が過加熱範囲である。変位部1aは温度
Toを越えると変形を開始し、温度T1になると記憶した形
状に回復する。通電遮断部1cは温度T1を越えると変形を
開始する。
位部1aは実線で示す特性、通電遮断部1cは破線で示す特
性を有する。温度範囲To〜T1が正常動作範囲であり、T1
より高い温度範囲が過加熱範囲である。変位部1aは温度
Toを越えると変形を開始し、温度T1になると記憶した形
状に回復する。通電遮断部1cは温度T1を越えると変形を
開始する。
アクチュエータ１の両端は通電線３を介して通電回路
４に接続されるとともに、抵抗値検出用の電線3aを介し
て抵抗値検出部５に接続される。アクチュエータ１の先
端（変位部1aの先端）と通電回路４との間の通電線３の
途中には端子２が接続される。端子２もハウジング等に
固定されている。
４に接続されるとともに、抵抗値検出用の電線3aを介し
て抵抗値検出部５に接続される。アクチュエータ１の先
端（変位部1aの先端）と通電回路４との間の通電線３の
途中には端子２が接続される。端子２もハウジング等に
固定されている。
抵抗値検出部５の検出信号が通電制御部６に入力さ
れ、通電制御部６の出力が通電回路４を制御する。通電
回路４は通電線３を介してアクチュエータ１をジュール
熱により加熱する。
れ、通電制御部６の出力が通電回路４を制御する。通電
回路４は通電線３を介してアクチュエータ１をジュール
熱により加熱する。
第１実施例の動作を説明する。
アクチュエータ１が通電回路４により通電されると、
ジュール熱により加熱される。温度がTo以上になると、
第１図（ｂ）に示すように、変位部1aが変形動作を開始
し、負荷を駆動する。温度がTo〜T1の正常動作範囲にあ
る時は、変位部1aは通電回路４による通電量に応じた変
位を得ることができる。そのため、アクチュエータ１の
駆動量は通電量により制御できる。
ジュール熱により加熱される。温度がTo以上になると、
第１図（ｂ）に示すように、変位部1aが変形動作を開始
し、負荷を駆動する。温度がTo〜T1の正常動作範囲にあ
る時は、変位部1aは通電回路４による通電量に応じた変
位を得ることができる。そのため、アクチュエータ１の
駆動量は通電量により制御できる。
ここで、通電線３はアクチュエータ１と同様に通電加
熱されるので、温度により抵抗値が変化する。しかし、
電線3aは通電されないので、抵抗値が変化しない。この
実施例では、抵抗値検出部５は電線3aを介してアクチュ
エータ１の抵抗値を検出するので、温度による通電線３
の抵抗変化と無関係にアクチュエータ１の抵抗値を正確
に検出することができる。SMAは温度により抵抗値が変
化するので、抵抗値検出部５は検出した抵抗値から変位
部1aの変位量を求め、所望の変位量が得られるように通
電制御部６を介して通電量を制御する。通電回路４はア
クチュエータ１へ一定周期でパルス的に通電し、通電パ
ルスのデューティ比を変化することにより通電量を制御
する。
熱されるので、温度により抵抗値が変化する。しかし、
電線3aは通電されないので、抵抗値が変化しない。この
実施例では、抵抗値検出部５は電線3aを介してアクチュ
エータ１の抵抗値を検出するので、温度による通電線３
の抵抗変化と無関係にアクチュエータ１の抵抗値を正確
に検出することができる。SMAは温度により抵抗値が変
化するので、抵抗値検出部５は検出した抵抗値から変位
部1aの変位量を求め、所望の変位量が得られるように通
電制御部６を介して通電量を制御する。通電回路４はア
クチュエータ１へ一定周期でパルス的に通電し、通電パ
ルスのデューティ比を変化することにより通電量を制御
する。
ところが、負荷が大きい場合等には、所望の変位量を
得ようとすると、通電量が通常よりも多くなる。する
と、アクチュエータ１の温度Ｔが正常動作範囲の上限T1
を越えて過加熱範囲（T1＜Ｔ）になってしまう。さら
に、通電を続けると、アクチュエータ１の形状記憶が劣
化、または喪失するとともに、周囲の部品にも影響を与
える。
得ようとすると、通電量が通常よりも多くなる。する
と、アクチュエータ１の温度Ｔが正常動作範囲の上限T1
を越えて過加熱範囲（T1＜Ｔ）になってしまう。さら
に、通電を続けると、アクチュエータ１の形状記憶が劣
化、または喪失するとともに、周囲の部品にも影響を与
える。
しかしながら、この実施例では温度がT1を越えると、
通電遮断部1cが第１図（ｃ）に示すように変形し、通電
遮断部1cと端子２が接触する。このため、第２図（ｃ）
に示すように、アクチュエータ１の両端が短絡され、通
電が中断される。よって、アクチュエータ１の温度が下
がり過加熱が防止される。温度がT1以下にもどると、通
電遮断部1cが端子２から離れ、通電が再開される。
通電遮断部1cが第１図（ｃ）に示すように変形し、通電
遮断部1cと端子２が接触する。このため、第２図（ｃ）
に示すように、アクチュエータ１の両端が短絡され、通
電が中断される。よって、アクチュエータ１の温度が下
がり過加熱が防止される。温度がT1以下にもどると、通
電遮断部1cが端子２から離れ、通電が再開される。
第２実施例を説明する。第２実施例はアクチュエータ
の特性が第１実施例と異なるのみであり、ブロック図は
第１実施例のそれと同一である。
の特性が第１実施例と異なるのみであり、ブロック図は
第１実施例のそれと同一である。
第４図は第２実施例のアクチュエータの特性を示す図
であり、実線で示す変位部1aの特性は第１実施例と同一
であるが、通電遮断部1cは破線で示すように大きなヒス
テリシス特性を有するように熱処理されていることが特
徴である。通電遮断部1cの形状回復動作を開始する温度
は第１実施例と同様にT1であるが、変位が元に戻る温度
はT1より低い温度T1′である。
であり、実線で示す変位部1aの特性は第１実施例と同一
であるが、通電遮断部1cは破線で示すように大きなヒス
テリシス特性を有するように熱処理されていることが特
徴である。通電遮断部1cの形状回復動作を開始する温度
は第１実施例と同様にT1であるが、変位が元に戻る温度
はT1より低い温度T1′である。
第２実施例によれば、第１実施例と同様に温度がT1を
越えると、通電遮断部1cが変形し、端子２と接触し通電
が中断される。その後、温度が十分低下し、正常動作範
囲内のT1′以下になるまで通電の中断が続けられる。第
１実施例では、温度がT1以上になると通電が中断される
が、温度がT1以下に低下すると直に通電が再開されるの
で、温度がT1付近で増減を繰返すことがある。しかしな
がら、第２実施例では通電遮断部1cのヒステリシスが大
きいので、一度通電が中断されると、通電中断の温度よ
りも低い温度まで下がらない限り通電が再開されないの
で、アクチュエータの温度を十分に下げることができ
る。
越えると、通電遮断部1cが変形し、端子２と接触し通電
が中断される。その後、温度が十分低下し、正常動作範
囲内のT1′以下になるまで通電の中断が続けられる。第
１実施例では、温度がT1以上になると通電が中断される
が、温度がT1以下に低下すると直に通電が再開されるの
で、温度がT1付近で増減を繰返すことがある。しかしな
がら、第２実施例では通電遮断部1cのヒステリシスが大
きいので、一度通電が中断されると、通電中断の温度よ
りも低い温度まで下がらない限り通電が再開されないの
で、アクチュエータの温度を十分に下げることができ
る。
第５図は第３実施例のブロック図である。同図
（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ温度ＴがＴ＜To,To
≦Ｔ≦T1,T1＜Ｔの場合の図である。第１実施例では変
位部1aと通電遮断部1cとは別々の温度処理が施されてい
たが、第３実施例では同一の温度処理が施された同一特
性のSMAから構成されている。ここでは、温度がT1以上
になった時に通電遮断部1cが端子２と接触するように、
通電遮断部1cと端子２との間隔ｌが決められている。
（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ温度ＴがＴ＜To,To
≦Ｔ≦T1,T1＜Ｔの場合の図である。第１実施例では変
位部1aと通電遮断部1cとは別々の温度処理が施されてい
たが、第３実施例では同一の温度処理が施された同一特
性のSMAから構成されている。ここでは、温度がT1以上
になった時に通電遮断部1cが端子２と接触するように、
通電遮断部1cと端子２との間隔ｌが決められている。
第３実施例によれば、アクチュエータ１の製造が容易
となる利点がある。
となる利点がある。
第６図は第４実施例のブロック図である。アクチュエ
ータ１自体の動作は第１〜第３実施例と同一であるが、
アクチュエータ１と端子２との直列回路が通電線３を介
して通電回路４に接続されるとともに、電線3aを介して
抵抗値検出部５に接続される。
ータ１自体の動作は第１〜第３実施例と同一であるが、
アクチュエータ１と端子２との直列回路が通電線３を介
して通電回路４に接続されるとともに、電線3aを介して
抵抗値検出部５に接続される。
第４実施例によれば、抵抗値検出部５はアクチュエー
タ１の抵抗値と通電線３の抵抗値との和を検出する。通
電制御部６は第２図（ｃ）に示すようにこの合成抵抗値
Ｒが通電線３の抵抗値ｒと等しくなった時、温度が過加
熱範囲に入ったと判断し、通電を中断する。通電制御部
６は通電の中断を一定時間継続させる。この中断時間を
任意の時間に設定することにより、第２実施例と同様に
大きなヒステリシスのSMAを使った場合と同一な効果を
得られる。このように、第４実施例によれば、二重の過
加熱防止策が施されているので、より安全性が確保され
る。
タ１の抵抗値と通電線３の抵抗値との和を検出する。通
電制御部６は第２図（ｃ）に示すようにこの合成抵抗値
Ｒが通電線３の抵抗値ｒと等しくなった時、温度が過加
熱範囲に入ったと判断し、通電を中断する。通電制御部
６は通電の中断を一定時間継続させる。この中断時間を
任意の時間に設定することにより、第２実施例と同様に
大きなヒステリシスのSMAを使った場合と同一な効果を
得られる。このように、第４実施例によれば、二重の過
加熱防止策が施されているので、より安全性が確保され
る。
第７図は第５実施例のブロック図である。アクチュエ
ータ１の構成は第１実施例と同様である。アクチュエー
タ１の両端は通電線３を介して通電回路４に接続され
る。端子２は通電線３中に介挿されているのではなく、
アクチュエータ１とは別に通電線３に接続されるととも
に、電線3aを介して抵抗値検出部５に接続される。
ータ１の構成は第１実施例と同様である。アクチュエー
タ１の両端は通電線３を介して通電回路４に接続され
る。端子２は通電線３中に介挿されているのではなく、
アクチュエータ１とは別に通電線３に接続されるととも
に、電線3aを介して抵抗値検出部５に接続される。
第５実施例によれば、抵抗値検出部５は通電遮断部1c
と端子２が接触したことを検出すると温度が過加熱範囲
に入ったと判断し、通電制御部６は通電回路４による通
電を中断する。
と端子２が接触したことを検出すると温度が過加熱範囲
に入ったと判断し、通電制御部６は通電回路４による通
電を中断する。
第８図は第６実施例のブロック図である。アクチュエ
ータ１は上述の実施例とは逆に、正常温度範囲では破線
で示すように通電遮断部1cが端子２と接触している。温
度が過加熱範囲になると、実線で示すように通電遮断部
1cは端子２から離れる。
ータ１は上述の実施例とは逆に、正常温度範囲では破線
で示すように通電遮断部1cが端子２と接触している。温
度が過加熱範囲になると、実線で示すように通電遮断部
1cは端子２から離れる。
抵抗値検出部５はこの通電遮断部1cと端子２との非接
触を検出すると温度が過加熱範囲に入ったと判断し、通
電制御部６は通電回路４による通電を中断する。
触を検出すると温度が過加熱範囲に入ったと判断し、通
電制御部６は通電回路４による通電を中断する。
第９図（ａ），（ｂ），（ｃ）は第７実施例のブロッ
ク図である。第７実施例は第１実施例において、変位部
1aと通電遮断部1cとを別々のSMAにより構成し、そのた
め固定部1bを不要としたものである。また、この実施例
は抵抗値検出部５、通電制御部６も不要である。
ク図である。第７実施例は第１実施例において、変位部
1aと通電遮断部1cとを別々のSMAにより構成し、そのた
め固定部1bを不要としたものである。また、この実施例
は抵抗値検出部５、通電制御部６も不要である。
この実施例によれば、温度が過加熱範囲になると、第
９図（ｃ）に示すように、通電遮断部1cが変形し、端子
２と接触する。これにより、アクチュエータ１の両端が
短絡され、アクチュエータ１の通電が遮断される。
９図（ｃ）に示すように、通電遮断部1cが変形し、端子
２と接触する。これにより、アクチュエータ１の両端が
短絡され、アクチュエータ１の通電が遮断される。
この実施例によれば、変位部と通電遮断部に相当する
１つのSMAの両端部を異なる温度で熱処理することな
く、２つのSMAをそれぞれ異なる温度で熱処理すればよ
く、製造が容易である利点がある。また、通電回路４を
制御する必要もないので、構成が簡単である。
１つのSMAの両端部を異なる温度で熱処理することな
く、２つのSMAをそれぞれ異なる温度で熱処理すればよ
く、製造が容易である利点がある。また、通電回路４を
制御する必要もないので、構成が簡単である。
第10図は第８実施例のブロック図である。第８実施例
は第７実施例のSMAの形状を螺線状にしたものである。
変位部1aの変位方向は図示左右方向であり、通電遮断部
1cの変位方向は図示上下方向であり、通電遮断部1cの後
端には端子２と接触する可動端子８が接続される。
は第７実施例のSMAの形状を螺線状にしたものである。
変位部1aの変位方向は図示左右方向であり、通電遮断部
1cの変位方向は図示上下方向であり、通電遮断部1cの後
端には端子２と接触する可動端子８が接続される。
この実施例によれば、温度が過加熱範囲になると、通
電遮断部1cが縮み可動端子８が端子２と接触する。これ
により、アクチュエータ１の両端が短絡され、アクチュ
エータ１の通電が遮断される。
電遮断部1cが縮み可動端子８が端子２と接触する。これ
により、アクチュエータ１の両端が短絡され、アクチュ
エータ１の通電が遮断される。
上述した第１〜第８実施例では、SMAの変形動作を利
用し変位量から温度を検出しているので、確実、かつ正
確に過加熱を防止できる。さらに、通電遮断部1cの形状
回復温度を任意に設定可能であるので、通電を中断する
温度を任意に設定可能である。
用し変位量から温度を検出しているので、確実、かつ正
確に過加熱を防止できる。さらに、通電遮断部1cの形状
回復温度を任意に設定可能であるので、通電を中断する
温度を任意に設定可能である。
第11図は第９実施例のブロック図である。アクチュエ
ータ１の一部にサーミスタ等の温度センサ９を取付け、
アクチュエータ１の温度を検出する。検出した温度は温
度判定回路10に入力され、正常動作範囲かどうか判定さ
れる。正常動作範囲でない場合は、通電制御部６を介し
て通電回路４の通電動作を中断する。
ータ１の一部にサーミスタ等の温度センサ９を取付け、
アクチュエータ１の温度を検出する。検出した温度は温
度判定回路10に入力され、正常動作範囲かどうか判定さ
れる。正常動作範囲でない場合は、通電制御部６を介し
て通電回路４の通電動作を中断する。
なお、上述の説明では変位部は単一であるとしたが、
複数の変位部があり複数の負荷を駆動する構成でもよ
い。
複数の変位部があり複数の負荷を駆動する構成でもよ
い。
また、この発明のアクチュエータは小型化が可能であ
るので、内視鏡の先端湾曲部に適応可能である。内視鏡
に応用した場合の一例を第12図に示す。第12図は第１実
施例を応用した場合である。同様に、第２〜第９実施例
を内視鏡に応用することも可能である。
るので、内視鏡の先端湾曲部に適応可能である。内視鏡
に応用した場合の一例を第12図に示す。第12図は第１実
施例を応用した場合である。同様に、第２〜第９実施例
を内視鏡に応用することも可能である。
内視鏡23は操作部18、先端に湾曲部17を有する挿入部
20、図示しないライトガイドファイバを有するユニバー
サルコード19を一体的に連結してなる。湾曲部17内にSM
Aからなるアクチュエータ１、端子２がそれぞれ一対づ
つ設けられる。アクチュエータ１、端子２はそれぞれ直
列に接続され、これらの直列回路の両端は通電線３を介
して通電回路４に接続される。通電回路４、抵抗値検出
部５、通電制御部６は光源装置21内に設けられる。図示
していないが、光源装置21はライトガイドファイバへ照
明光を供給する光源を有する。各アクチュエータ１の両
端は電線3aを介して抵抗値検出部５に接続される。各ア
クチュエータ１の抵抗の検出値は通電制御部６に入力さ
れ、通電回路４によるアクチュエータ１の通電を制御
し、湾曲部17の湾曲量を調整する。
20、図示しないライトガイドファイバを有するユニバー
サルコード19を一体的に連結してなる。湾曲部17内にSM
Aからなるアクチュエータ１、端子２がそれぞれ一対づ
つ設けられる。アクチュエータ１、端子２はそれぞれ直
列に接続され、これらの直列回路の両端は通電線３を介
して通電回路４に接続される。通電回路４、抵抗値検出
部５、通電制御部６は光源装置21内に設けられる。図示
していないが、光源装置21はライトガイドファイバへ照
明光を供給する光源を有する。各アクチュエータ１の両
端は電線3aを介して抵抗値検出部５に接続される。各ア
クチュエータ１の抵抗の検出値は通電制御部６に入力さ
れ、通電回路４によるアクチュエータ１の通電を制御
し、湾曲部17の湾曲量を調整する。
ここで、この例においても、通電量が多くなり、形状
記憶アクチュエータ１の温度が過加熱範囲になり、いず
れか一方の通電遮断部1cが変形し端子２と接触したこと
が抵抗値検出部５により検出されると、いずれのアクチ
ュエータ１への通電が中断される。
記憶アクチュエータ１の温度が過加熱範囲になり、いず
れか一方の通電遮断部1cが変形し端子２と接触したこと
が抵抗値検出部５により検出されると、いずれのアクチ
ュエータ１への通電が中断される。
なお、アクチュエータは１対ではなく、上下左右方向
への湾曲のために４つ設けてもよい。また、湾曲部は１
個に限定されずに、複数個の湾曲部を直列に接続しても
よい。こうすると、湾曲量を大きくすることができる。
への湾曲のために４つ設けてもよい。また、湾曲部は１
個に限定されずに、複数個の湾曲部を直列に接続しても
よい。こうすると、湾曲量を大きくすることができる。
以上説明したようにこの発明によれば、SMAの変形動
作が温度に依存することを利用して変位量から温度を検
出し、過加熱された場合に通電を中断することにより、
SMAの過加熱を確実に防止できる形状記憶アクチュエー
タが提供される。あるいは、温度センサ等を設けてSMA
の温度を判定して通電を中断することによっても、過加
熱を確実に防止できる。
作が温度に依存することを利用して変位量から温度を検
出し、過加熱された場合に通電を中断することにより、
SMAの過加熱を確実に防止できる形状記憶アクチュエー
タが提供される。あるいは、温度センサ等を設けてSMA
の温度を判定して通電を中断することによっても、過加
熱を確実に防止できる。
第１図（ａ），（ｂ），（ｃ）はこの発明による形状記
憶アクチュエータの第１実施例のブロック図、第２図
（ａ），（ｂ），（ｃ）は第１図（ａ），（ｂ），
（ｃ）の等価回路図、第３図は第１実施例のSMAの特性
を示す図、第４図は第２実施例のSMAの特性を示す図、
第５図（ａ），（ｂ），（ｃ）は第３実施例のブロック
図、第６図は第４実施例のブロック図、第７図は第５実
施例のブロック図、第８図は第６実施例のブロック図、
第９図（ａ），（ｂ），（ｃ）は第７実施例のブロック
図、第10図は第８実施例のブロック図、第11図は第９実
施例のブロック図、第12図は第１実施例が適応された内
視鏡のブロック図、第13図は従来の過加熱防止回路のブ
ロック図である。 １……アクチュエータ、1a……変位部、1b……固定部、
1c……通電遮断部、２……端子、３……通電線、3a……
電線、４……通電回路、５……抵抗値検出部、６……通
電制御部、８……可動端子、９……温度センサ、10……
温度判定回路、17……湾曲部、18……操作部、19……ユ
ニバーサルコード、21……光源装置。
憶アクチュエータの第１実施例のブロック図、第２図
（ａ），（ｂ），（ｃ）は第１図（ａ），（ｂ），
（ｃ）の等価回路図、第３図は第１実施例のSMAの特性
を示す図、第４図は第２実施例のSMAの特性を示す図、
第５図（ａ），（ｂ），（ｃ）は第３実施例のブロック
図、第６図は第４実施例のブロック図、第７図は第５実
施例のブロック図、第８図は第６実施例のブロック図、
第９図（ａ），（ｂ），（ｃ）は第７実施例のブロック
図、第10図は第８実施例のブロック図、第11図は第９実
施例のブロック図、第12図は第１実施例が適応された内
視鏡のブロック図、第13図は従来の過加熱防止回路のブ
ロック図である。 １……アクチュエータ、1a……変位部、1b……固定部、
1c……通電遮断部、２……端子、３……通電線、3a……
電線、４……通電回路、５……抵抗値検出部、６……通
電制御部、８……可動端子、９……温度センサ、10……
温度判定回路、17……湾曲部、18……操作部、19……ユ
ニバーサルコード、21……光源装置。
Claims (1)
- 【請求項１】通電加熱により変形する形状記憶合金を用
いて負荷を駆動する形状記憶アクチュエータにおいて、 前記形状記憶合金が所定の形状に変形したとき、前記形
状記憶合金が接触する、若しくは、分離する位置に設け
られる端子と、 前記形状記憶合金と前記端子との接触を検出する検出手
段と、 前記検出手段の検出結果に応じて前記形状記憶合金の加
熱を制限する通電制御手段とを具備することを特徴とす
る形状記憶アクチュエータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63091091A JP2702960B2 (ja) | 1988-04-13 | 1988-04-13 | 形状記憶アクチュエータ |
| US07/193,294 US4884557A (en) | 1987-05-15 | 1988-05-11 | Endoscope for automatically adjusting an angle with a shape memory alloy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63091091A JP2702960B2 (ja) | 1988-04-13 | 1988-04-13 | 形状記憶アクチュエータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01264795A JPH01264795A (ja) | 1989-10-23 |
| JP2702960B2 true JP2702960B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=14016851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63091091A Expired - Fee Related JP2702960B2 (ja) | 1987-05-15 | 1988-04-13 | 形状記憶アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2702960B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4847157B2 (ja) * | 2006-02-28 | 2011-12-28 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 内視鏡 |
| JP4836252B2 (ja) * | 2006-07-19 | 2011-12-14 | オリンパス株式会社 | 内視鏡 |
| JP4957366B2 (ja) * | 2007-05-09 | 2012-06-20 | コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 | カメラモジュールおよびカメラモジュールの駆動方法 |
| JP4822358B2 (ja) * | 2007-07-06 | 2011-11-24 | オリンパス株式会社 | 形状記憶合金アクチュエータの位置制御方法 |
| DE102019101089A1 (de) * | 2019-01-16 | 2020-07-16 | Vizaar Industrial Imaging Ag | Aktuator für eine endoskopische Sonde, endoskopische Sonde und Verfahren zur Steuerung eines Aktuators einer endoskopischen Sonde |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6146477A (ja) * | 1984-08-10 | 1986-03-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アクチユエ−タ |
| JPS61269684A (ja) * | 1985-05-21 | 1986-11-29 | Mitsubishi Electric Corp | 形状変形装置 |
-
1988
- 1988-04-13 JP JP63091091A patent/JP2702960B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01264795A (ja) | 1989-10-23 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |