JP2975258B2 - 形状記憶性マイクロバネ - Google Patents
形状記憶性マイクロバネInfo
- Publication number
- JP2975258B2 JP2975258B2 JP8398294A JP8398294A JP2975258B2 JP 2975258 B2 JP2975258 B2 JP 2975258B2 JP 8398294 A JP8398294 A JP 8398294A JP 8398294 A JP8398294 A JP 8398294A JP 2975258 B2 JP2975258 B2 JP 2975258B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spring
- wire
- shape memory
- outer diameter
- coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F2224/00—Materials; Material properties
- F16F2224/02—Materials; Material properties solids
- F16F2224/0258—Shape-memory metals, e.g. Ni-Ti alloys
Landscapes
- Micromachines (AREA)
- Springs (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コイル素線径が１００
μｍ以下、コイル外径が５００μｍ以下の形状記憶性の
マイクロバネ及びその製造方法に関するものである。
μｍ以下、コイル外径が５００μｍ以下の形状記憶性の
マイクロバネ及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】従来、コイル外径が５００μｍ以下程度
のマイクロバネとしては、ステンレスなどの極細金属線
を用いて形成されたものがある。このようなバネを、例
えば人体の血管に挿入して各種の治療を行うマイクロマ
シンや多機能カテーテル等の構成部品の一つとして用い
ようとする場合、サイズ的には問題ないが通常のバネ動
作しか示さないため、バネの伸縮を遠隔地から外力によ
らず自在に制御することができない。従って、なるべく
少ない部品での多機能化が要求される上記マイクロマシ
ンやカテーテル等の構成部品としては基本的に不向きで
ある。
のマイクロバネとしては、ステンレスなどの極細金属線
を用いて形成されたものがある。このようなバネを、例
えば人体の血管に挿入して各種の治療を行うマイクロマ
シンや多機能カテーテル等の構成部品の一つとして用い
ようとする場合、サイズ的には問題ないが通常のバネ動
作しか示さないため、バネの伸縮を遠隔地から外力によ
らず自在に制御することができない。従って、なるべく
少ない部品での多機能化が要求される上記マイクロマシ
ンやカテーテル等の構成部品としては基本的に不向きで
ある。
【０００３】一方、形状記憶性金属を用いた通常のサイ
ズのバネも知られている。該形状記憶性バネは外力によ
らずバネを通電加熱する等して温度変化を与えるだけ
で、伸長若しくは縮小動作を行わせ得る。従来の形状記
憶性バネは、専ら温度変化で伸縮動作が可能という点の
みに注目され、その動作の高速性すなわち良好な応答性
はさほど問題とせず、また高速応答性が要求されない用
途につき主に形状記憶性バネの開発が行われてきた。
ズのバネも知られている。該形状記憶性バネは外力によ
らずバネを通電加熱する等して温度変化を与えるだけ
で、伸長若しくは縮小動作を行わせ得る。従来の形状記
憶性バネは、専ら温度変化で伸縮動作が可能という点の
みに注目され、その動作の高速性すなわち良好な応答性
はさほど問題とせず、また高速応答性が要求されない用
途につき主に形状記憶性バネの開発が行われてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】マイクロマシンや多機
能カテーテル等の用途に使用されるバネは、微小でかつ
遠隔地からの伸長若しくは縮小の制御が可能であり、し
かもバネを加熱若しくは冷却したときに瞬時にバネが伸
縮する高速応答性を具備していることが要求される。と
りわけ高速応答性が、マイクロマシン等の高機能化を実
現するにあたり最も重要となる。しかしながら、上記の
要望を満足するマイクロバネは現状では何等提案されて
おらず、上記のマイクロマシンや多機能カテーテル等の
実用化のネックとなっている。従って本発明は、マイク
ロマシンや多機能カテーテル等の構成部品として好適
な、極めて微小で、伸縮の応答性に優れる形状記憶性マ
イクロバネ及びその製造方法を提供することを課題とす
る。
能カテーテル等の用途に使用されるバネは、微小でかつ
遠隔地からの伸長若しくは縮小の制御が可能であり、し
かもバネを加熱若しくは冷却したときに瞬時にバネが伸
縮する高速応答性を具備していることが要求される。と
りわけ高速応答性が、マイクロマシン等の高機能化を実
現するにあたり最も重要となる。しかしながら、上記の
要望を満足するマイクロバネは現状では何等提案されて
おらず、上記のマイクロマシンや多機能カテーテル等の
実用化のネックとなっている。従って本発明は、マイク
ロマシンや多機能カテーテル等の構成部品として好適
な、極めて微小で、伸縮の応答性に優れる形状記憶性マ
イクロバネ及びその製造方法を提供することを課題とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の形状記憶性マイ
クロバネは、外径が１００μｍ以下の形状記憶性金属か
らなる素線を用いたコイル外径が５００μｍ以下のマイ
クロバネであって、且つ前記形状記憶性金属がＮｉ−Ｔ
ｉ合金であり、該バネの伸縮制御がバネ素線自身への通
電により行われる形状記憶性マイクロバネにおいて、コ
イルピッチが素線外径の１〜１０倍であり、かつコイル
平均径をＤ０、上記の素線径をｄとするときＤ０／ｄで
あらわされるバネ指数Ｃが１．５〜１０の範囲であるこ
とを特徴とするものである。本発明者らは、上記要件を
全て満足するようにバネを構成することにより、実用に
充分供し得るような伸縮の高速応答性を備える形状記憶
性マイクロバネが実現されることを知見した。
クロバネは、外径が１００μｍ以下の形状記憶性金属か
らなる素線を用いたコイル外径が５００μｍ以下のマイ
クロバネであって、且つ前記形状記憶性金属がＮｉ−Ｔ
ｉ合金であり、該バネの伸縮制御がバネ素線自身への通
電により行われる形状記憶性マイクロバネにおいて、コ
イルピッチが素線外径の１〜１０倍であり、かつコイル
平均径をＤ０、上記の素線径をｄとするときＤ０／ｄで
あらわされるバネ指数Ｃが１．５〜１０の範囲であるこ
とを特徴とするものである。本発明者らは、上記要件を
全て満足するようにバネを構成することにより、実用に
充分供し得るような伸縮の高速応答性を備える形状記憶
性マイクロバネが実現されることを知見した。
【０００６】まず、図１に符号ｄで示す形状記憶性金属
からなる素線の外径が１００μｍを越えたり、コイル外
径Ｄが５００μｍを越えたりすると、基本的な目的であ
るバネのマイクロ化が図り得ないのは当然として、バネ
の温度変化による応答性が低下する。すなわち、応答速
度は形状記憶性マイクロバネ自身の加熱・冷却速度に依
存することになり、該加熱・冷却速度、とりわけ冷却速
度はバネの熱容量に左右され、従って熱容量が小さい程
応答性が良好となるという仮定に基づき種々実験を重ね
た結果、素線の外径及びコイル外径が上記の範囲にある
とき、実用に耐え得ることを見出したものである。
からなる素線の外径が１００μｍを越えたり、コイル外
径Ｄが５００μｍを越えたりすると、基本的な目的であ
るバネのマイクロ化が図り得ないのは当然として、バネ
の温度変化による応答性が低下する。すなわち、応答速
度は形状記憶性マイクロバネ自身の加熱・冷却速度に依
存することになり、該加熱・冷却速度、とりわけ冷却速
度はバネの熱容量に左右され、従って熱容量が小さい程
応答性が良好となるという仮定に基づき種々実験を重ね
た結果、素線の外径及びコイル外径が上記の範囲にある
とき、実用に耐え得ることを見出したものである。
【０００７】すなわち、素線の外径ｄが１００μｍを越
え、またコイル外径Ｄが５００μｍを越えると、バネの
熱容量が大きくなってしまい応答性が低下する。一方こ
れらが小さすぎると製作の困難性が増大する点より望ま
しくないので、好ましい素線の外径は１０〜８０μｍ、
とりわけ２０〜７０μｍであり、好ましいコイル外径は
５０〜３００μｍ、とりわけ８０〜２００μｍである。
え、またコイル外径Ｄが５００μｍを越えると、バネの
熱容量が大きくなってしまい応答性が低下する。一方こ
れらが小さすぎると製作の困難性が増大する点より望ま
しくないので、好ましい素線の外径は１０〜８０μｍ、
とりわけ２０〜７０μｍであり、好ましいコイル外径は
５０〜３００μｍ、とりわけ８０〜２００μｍである。
【０００８】また、応答性を良好とするには上記の素線
外径及びコイル外径だけでなく、そのコイルピッチ及び
バネ指数を適宜な範囲に選定する必要があることを知見
した。すなわち、コイルピッチＰが素線外径ｄの１〜１
０倍の範囲であり、かつコイル平均径をＤ0 、上記の素
線径をｄとするときＤ0 ／ｄで表されるバネ指数Ｃが
１．５〜１０の範囲であることを要する。
外径及びコイル外径だけでなく、そのコイルピッチ及び
バネ指数を適宜な範囲に選定する必要があることを知見
した。すなわち、コイルピッチＰが素線外径ｄの１〜１
０倍の範囲であり、かつコイル平均径をＤ0 、上記の素
線径をｄとするときＤ0 ／ｄで表されるバネ指数Ｃが
１．５〜１０の範囲であることを要する。
【０００９】上記コイルピッチＰは換言するとバネの伸
長範囲を特定するものであって、常温状態若しくは形状
回復状態のいずれかにおいて最大限に伸長しうる範囲を
意味する。例えば、当該形状記憶性マイクロバネを完全
に縮小した状態（この場合コイルピッチＰ＝素線外径ｄ
となる）を形状記憶形態とし、通常時は伸長させた形態
で使用する場合においては、バネの伸長時におけるコイ
ルピッチＰが、長くとも１０倍以下となるよう設定する
ものである。逆に伸長状態が形状記憶形態であるとき
は、前述のピッチ以下となるよう設定するものである。
このコイルピッチＰが素線外径ｄの１０倍を越えると応
答速度が緩慢になる傾向が強くなると共に、本来のバネ
性が低下する。より高速な応答性を目的とする点で好ま
しいコイルピッチＰは、素線外径ｄの１〜８倍、とりわ
け１〜６倍である。
長範囲を特定するものであって、常温状態若しくは形状
回復状態のいずれかにおいて最大限に伸長しうる範囲を
意味する。例えば、当該形状記憶性マイクロバネを完全
に縮小した状態（この場合コイルピッチＰ＝素線外径ｄ
となる）を形状記憶形態とし、通常時は伸長させた形態
で使用する場合においては、バネの伸長時におけるコイ
ルピッチＰが、長くとも１０倍以下となるよう設定する
ものである。逆に伸長状態が形状記憶形態であるとき
は、前述のピッチ以下となるよう設定するものである。
このコイルピッチＰが素線外径ｄの１０倍を越えると応
答速度が緩慢になる傾向が強くなると共に、本来のバネ
性が低下する。より高速な応答性を目的とする点で好ま
しいコイルピッチＰは、素線外径ｄの１〜８倍、とりわ
け１〜６倍である。
【００１０】通常のバネのバネ指数は、必要とする伸縮
力等に応じて適宜選定されるものであるが、本発明の形
状記憶性マイクロバネのように非常に微細で、伸縮動作
が温度変化により達成され、かつ高速応答性が要求され
る特殊バネにおいては、特定範囲に設定する必要があ
る。かかる要求を達成できるバネ指数Ｃは１．５〜１０
であり、好ましくは１．７〜８、特に２〜６である。バ
ネ指数Ｃが１．５以下の場合若しくは１０以上の場合は
いずれも応答速度が低下し、これは前者の場合は機械的
剛性が高くなって温度による形状回復力が阻害されるた
め、後者の場合は形状回復時にバネ形状に歪みが生じ易
いためと考えられる。
力等に応じて適宜選定されるものであるが、本発明の形
状記憶性マイクロバネのように非常に微細で、伸縮動作
が温度変化により達成され、かつ高速応答性が要求され
る特殊バネにおいては、特定範囲に設定する必要があ
る。かかる要求を達成できるバネ指数Ｃは１．５〜１０
であり、好ましくは１．７〜８、特に２〜６である。バ
ネ指数Ｃが１．５以下の場合若しくは１０以上の場合は
いずれも応答速度が低下し、これは前者の場合は機械的
剛性が高くなって温度による形状回復力が阻害されるた
め、後者の場合は形状回復時にバネ形状に歪みが生じ易
いためと考えられる。
【００１１】後述する実施例からも明らかな通り、上記
した特定範囲の素線外径ｄ、コイル外径Ｄ、コイルピッ
チＰ及びバネ指数Ｃが一体不可分となって応答性に優れ
る本発明の形状記憶性マイクロバネが実現されるもので
ある。
した特定範囲の素線外径ｄ、コイル外径Ｄ、コイルピッ
チＰ及びバネ指数Ｃが一体不可分となって応答性に優れ
る本発明の形状記憶性マイクロバネが実現されるもので
ある。
【００１２】上記の形状記憶性金属としてはＮｉ−Ｔｉ
合金が用いられ、好ましいものは、Ｎｉ：４９〜５１ａ
ｔ％、Ｔｉ：５１〜４９ａｔ％のＮｉ−Ｔｉ合金であ
る。該形状記憶合金は本質的に温度変化にともなう変態
特性に優れ、本発明のバネに好適に用いることができ
る。
合金が用いられ、好ましいものは、Ｎｉ：４９〜５１ａ
ｔ％、Ｔｉ：５１〜４９ａｔ％のＮｉ−Ｔｉ合金であ
る。該形状記憶合金は本質的に温度変化にともなう変態
特性に優れ、本発明のバネに好適に用いることができ
る。
【００１３】また、バネの全長は、３〜１０００mmの範
囲で選択することが望ましい。短尺すぎるバネは、上記
の特定された諸元でかつ形状記憶特性を利用したバネで
ある関係上、ごく僅かな伸縮動作しか示さないため好ま
しくなく、長尺すぎるバネは応答性がどうしても緩慢と
なるため好ましくない。このため、より望ましい全長は
５〜１００mmであり、マイクロマシンやカテーテルへの
組み込み性の点からは７〜３０mm程度が好ましい。
囲で選択することが望ましい。短尺すぎるバネは、上記
の特定された諸元でかつ形状記憶特性を利用したバネで
ある関係上、ごく僅かな伸縮動作しか示さないため好ま
しくなく、長尺すぎるバネは応答性がどうしても緩慢と
なるため好ましくない。このため、より望ましい全長は
５〜１００mmであり、マイクロマシンやカテーテルへの
組み込み性の点からは７〜３０mm程度が好ましい。
【００１４】上記した形状記憶性マイクロバネは、例え
ば外径が５００μｍ以下であってその軸線を中心として
回転する高強度芯線に、外径が１００μｍ以下の形状記
憶性金属からなる素線を、１．５〜３００ｇｆのバック
テンションを加えつつ前記芯線の回転力にて巻き付け、
得られたコイルを熱処理することにより製造することが
できる。
ば外径が５００μｍ以下であってその軸線を中心として
回転する高強度芯線に、外径が１００μｍ以下の形状記
憶性金属からなる素線を、１．５〜３００ｇｆのバック
テンションを加えつつ前記芯線の回転力にて巻き付け、
得られたコイルを熱処理することにより製造することが
できる。
【００１５】好ましくは上記芯線の回転は、同期回転す
る一対のチャック間に上記高強度芯線を保持することに
より行わせること、また素線の芯線への巻き付けピッチ
を、素線外径１〜１０倍の範囲において選択することが
望ましい。
る一対のチャック間に上記高強度芯線を保持することに
より行わせること、また素線の芯線への巻き付けピッチ
を、素線外径１〜１０倍の範囲において選択することが
望ましい。
【００１６】図２に本発明にかかる形状記憶性マイクロ
バネの製造方法を達成する製造装置の一例を示す。図に
おいて、１は高強度芯線であり、例えばＳＵＳ３０４等
のステンレス線若しくはステンレス線と同等またはそれ
以上の抗張力を備える線材が使用される。また２はコイ
ルの素線であり、上述したＮｉ−Ｔｉ合金やＣｕ−Ｚｎ
−Ａｌ合金等からなる形状記憶性金属の線材が使用され
る。コイル外径が５００μｍ以下のバネを製造する関係
上、芯線１の外径は５００μｍ以下の範囲において選択
される。例えば素線２の外径が５０μｍである場合、芯
線１としては４００μｍ以下で所望のバネ指数等を考慮
したものが選択される。
バネの製造方法を達成する製造装置の一例を示す。図に
おいて、１は高強度芯線であり、例えばＳＵＳ３０４等
のステンレス線若しくはステンレス線と同等またはそれ
以上の抗張力を備える線材が使用される。また２はコイ
ルの素線であり、上述したＮｉ−Ｔｉ合金やＣｕ−Ｚｎ
−Ａｌ合金等からなる形状記憶性金属の線材が使用され
る。コイル外径が５００μｍ以下のバネを製造する関係
上、芯線１の外径は５００μｍ以下の範囲において選択
される。例えば素線２の外径が５０μｍである場合、芯
線１としては４００μｍ以下で所望のバネ指数等を考慮
したものが選択される。
【００１７】上記芯線１は、その軸線を中心として回転
するよう構成され、この回転力により素線２が芯線１上
にコイル状に巻回される。この回転手段については特に
限定はないが、図２の例では、芯線１の両端を保持し、
かつ同期回転する一対のチャック３１，３２を用いた例
を示している。この方式によれば、非常に細いものであ
る芯線１を撓ませることなく安定して回転させることが
でき、また芯線１の取り付け及び取り外しが容易である
という利点がある。なおチャック３１，３２の回転速度
は、１５００ｒｐｍ以下の範囲で選定するのが適当であ
る。
するよう構成され、この回転力により素線２が芯線１上
にコイル状に巻回される。この回転手段については特に
限定はないが、図２の例では、芯線１の両端を保持し、
かつ同期回転する一対のチャック３１，３２を用いた例
を示している。この方式によれば、非常に細いものであ
る芯線１を撓ませることなく安定して回転させることが
でき、また芯線１の取り付け及び取り外しが容易である
という利点がある。なおチャック３１，３２の回転速度
は、１５００ｒｐｍ以下の範囲で選定するのが適当であ
る。
【００１８】４は素線供給装置であり、素線２に所定の
バックテンションを付与しつつ芯線１へ素線２を供給す
る。該素線供給装置４は芯線１と並行方向に移動自在と
されている。素線２に与えるバックテンションは１．５
〜３００ｇｆの範囲において選択する必要があり、テン
ションが上記より小さいと素線２に撓みが生じ易くなっ
て芯線１への密巻きが行いにくくなり、上記より大きい
と素線２が断線し易くなる。図２の例では、テンション
付与手段として３個のテンションロール４１を用いた場
合を示した。
バックテンションを付与しつつ芯線１へ素線２を供給す
る。該素線供給装置４は芯線１と並行方向に移動自在と
されている。素線２に与えるバックテンションは１．５
〜３００ｇｆの範囲において選択する必要があり、テン
ションが上記より小さいと素線２に撓みが生じ易くなっ
て芯線１への密巻きが行いにくくなり、上記より大きい
と素線２が断線し易くなる。図２の例では、テンション
付与手段として３個のテンションロール４１を用いた場
合を示した。
【００１９】実際にバネを製造する場合、チャック３
１，３２の回転速度、素線２へのバックテンション、及
び素線２の芯線１への巻き付けピッチを、素線外径や所
望のバネ指数に応じて制御する。ピッチの制御は、素線
供給装置４の移動速度を調整することにより制御すれば
良い。また素線供給装置４を固定しチャック３１，３２
をピッチに応じて平行移動させるようにしても良い。な
おピッチは、上述した理由により、素線外径の１〜１０
倍の範囲で選定することが望ましい。
１，３２の回転速度、素線２へのバックテンション、及
び素線２の芯線１への巻き付けピッチを、素線外径や所
望のバネ指数に応じて制御する。ピッチの制御は、素線
供給装置４の移動速度を調整することにより制御すれば
良い。また素線供給装置４を固定しチャック３１，３２
をピッチに応じて平行移動させるようにしても良い。な
おピッチは、上述した理由により、素線外径の１〜１０
倍の範囲で選定することが望ましい。
【００２０】上記のようにして得られたコイルは、その
後形状記憶性を付与するために熱処理が施される。この
熱処理は、例えば素線２としてＮｉ−Ｔｉ合金線を用い
た場合、３５０℃、１時間程度のものである。
後形状記憶性を付与するために熱処理が施される。この
熱処理は、例えば素線２としてＮｉ−Ｔｉ合金線を用い
た場合、３５０℃、１時間程度のものである。
【００２１】なお、上記のような形状記憶性マイクロバ
ネを使用するにあたり、その伸縮制御を遠隔地から行う
手段としては、例えば光ファイバを介してレーザー光を
バネに照射し得るよう構成し、照射時の熱によりバネを
縮小若しくは伸長状態の形状記憶形態に復元させ、照射
停止により伸長若しくは縮小させるという制御、若しく
はバネ自身を通電加熱して同様の伸縮を行わせる制御等
が、最も簡易で合理的な方法であると考えられる。しか
し、本発明のように外径が１００μｍ以下のＮｉ−Ｔｉ
合金からなる素線を用いる場合、例えば５００μｍ外径
のＮｉ−Ｔｉ合金の場合は電気抵抗が数Ωであるが、５
０μｍ外径とすると数１００Ωまで上昇し制御の精度が
向上するため、バネ自身へ通電して伸縮制御を行なう方
法を採用しているものである。
ネを使用するにあたり、その伸縮制御を遠隔地から行う
手段としては、例えば光ファイバを介してレーザー光を
バネに照射し得るよう構成し、照射時の熱によりバネを
縮小若しくは伸長状態の形状記憶形態に復元させ、照射
停止により伸長若しくは縮小させるという制御、若しく
はバネ自身を通電加熱して同様の伸縮を行わせる制御等
が、最も簡易で合理的な方法であると考えられる。しか
し、本発明のように外径が１００μｍ以下のＮｉ−Ｔｉ
合金からなる素線を用いる場合、例えば５００μｍ外径
のＮｉ−Ｔｉ合金の場合は電気抵抗が数Ωであるが、５
０μｍ外径とすると数１００Ωまで上昇し制御の精度が
向上するため、バネ自身へ通電して伸縮制御を行なう方
法を採用しているものである。
【００２２】
【実施例】（実施例１〜６，比較例１〜５） 素線材としてＮｉ：４９．５ａｔ％、Ｔｉ：５０．５ａ
ｔ％のＮｉ−Ｔｉ合金からなるものを用い、図２に示す
装置を使用し、表１に示す素線外径及びコイル外径が得
られる外径のＳＵＳ３０４芯線をそれぞれ使用して、素
線を芯線へ密巻き（巻き付けピッチ＝１）してコイルを
作製した。得られたコイルに３５０℃、１時間の熱処理
を施して形状記憶させた後、各コイルを一定長さ（３０
mm）に切断し、それぞれ４５mmに伸長させて、１１本の
形状記憶性マイクロバネを作成した。
ｔ％のＮｉ−Ｔｉ合金からなるものを用い、図２に示す
装置を使用し、表１に示す素線外径及びコイル外径が得
られる外径のＳＵＳ３０４芯線をそれぞれ使用して、素
線を芯線へ密巻き（巻き付けピッチ＝１）してコイルを
作製した。得られたコイルに３５０℃、１時間の熱処理
を施して形状記憶させた後、各コイルを一定長さ（３０
mm）に切断し、それぞれ４５mmに伸長させて、１１本の
形状記憶性マイクロバネを作成した。
【００２３】（応答性評価試験） 図３に示すように、シリンダ５内にフランジ部６１を具
備し、その前方部がシリンダ５から突出可能なピストン
６を収納し、フランジ部６１の後方側にバイアスバネ６
２を、前方側に上記で得た形状記憶性マイクロバネ２０
を配置し、バイアスバネ６２と形状記憶性マイクロバネ
２０とが互いに引き合うようにセットした。さらに形状
記憶性マイクロバネ２０にレーザ光を照射するための光
ファイバ７を、シリンダ５の側壁に配置した。また、ピ
ストン６の前方に、ピストン６が突出したときに投光路
が遮断されるように一対のアレイ型投受光器からなる光
センサ８を配置した。
備し、その前方部がシリンダ５から突出可能なピストン
６を収納し、フランジ部６１の後方側にバイアスバネ６
２を、前方側に上記で得た形状記憶性マイクロバネ２０
を配置し、バイアスバネ６２と形状記憶性マイクロバネ
２０とが互いに引き合うようにセットした。さらに形状
記憶性マイクロバネ２０にレーザ光を照射するための光
ファイバ７を、シリンダ５の側壁に配置した。また、ピ
ストン６の前方に、ピストン６が突出したときに投光路
が遮断されるように一対のアレイ型投受光器からなる光
センサ８を配置した。
【００２４】そして、光センサ８の投受光をモニター
し、ピストン６の前進により光センサ８の投光路が完全
に遮光されたとき、光ファイバ７の他端に接続される図
示しないレーザ光源のスイッチがＯＦＦとし、ピストン
の後退により光センサ８の投光路が完全に解放されたと
き前記レーザ光源のスイッチがＯＮとなるようセッティ
ングした。
し、ピストン６の前進により光センサ８の投光路が完全
に遮光されたとき、光ファイバ７の他端に接続される図
示しないレーザ光源のスイッチがＯＦＦとし、ピストン
の後退により光センサ８の投光路が完全に解放されたと
き前記レーザ光源のスイッチがＯＮとなるようセッティ
ングした。
【００２５】この測定装置を用い、バネの応答性を確認
するために、上記で得た１１本の形状記憶性マイクロバ
ネそれぞれにつき、１分間のピストン６のストローク回
数（光センサ８における完全遮光回数）を計測した。そ
の結果を表１に示す。
するために、上記で得た１１本の形状記憶性マイクロバ
ネそれぞれにつき、１分間のピストン６のストローク回
数（光センサ８における完全遮光回数）を計測した。そ
の結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【発明の効果】以上説明した通りの本発明の形状記憶性
マイクロバネによれば、温度変化を与えたときのバネの
伸長若しくは縮小の応答性に極めて優れる形状記憶性マ
イクロバネを得ることができる。従って、マイクロマシ
ンや多機能カテーテル等に本発明のバネを組み込んだ場
合、各種動作を高速で行わせることが可能となり、より
高度で高機能なマイクロマシンや多機能カテーテルを実
現することができる。
マイクロバネによれば、温度変化を与えたときのバネの
伸長若しくは縮小の応答性に極めて優れる形状記憶性マ
イクロバネを得ることができる。従って、マイクロマシ
ンや多機能カテーテル等に本発明のバネを組み込んだ場
合、各種動作を高速で行わせることが可能となり、より
高度で高機能なマイクロマシンや多機能カテーテルを実
現することができる。
【図１】本発明の形状記憶性マイクロバネを示す側面図
である。
である。
【図２】本発明のバネの製造装置の一例を示す斜視図で
ある。
ある。
【図３】応答性を評価する測定装置の断面図である。
１ 芯線 ２ 形状記憶性金属からなる素線 ２０ 形状記憶性マイクロバネ ３１，３２ チャック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16F 1/00 - 6/00 C22C 19/03
Claims (1)
- 【請求項１】 外径が１００μｍ以下の形状記憶性金属
からなる素線を用いたコイル外径が５００μｍ以下のマ
イクロバネであって、且つ前記形状記憶性金属がＮｉ−
Ｔｉ合金であり、該バネの伸縮制御がバネ素線自身への
通電により行われる形状記憶性マイクロバネにおいて、
コイルピッチが素線外径の１〜１０倍であり、かつコイ
ル平均径をＤ０、上記の素線径をｄとするときＤ０／ｄ
であらわされるバネ指数Ｃが１．５〜１０の範囲である
ことを特徴とする形状記憶性マイクロバネ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8398294A JP2975258B2 (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 形状記憶性マイクロバネ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8398294A JP2975258B2 (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 形状記憶性マイクロバネ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07269619A JPH07269619A (ja) | 1995-10-20 |
| JP2975258B2 true JP2975258B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=13817745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8398294A Expired - Fee Related JP2975258B2 (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 形状記憶性マイクロバネ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2975258B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103272967B (zh) * | 2013-06-14 | 2015-07-15 | 沈阳飞机工业（集团）有限公司 | 弹簧制造的定形装置及成形方法 |
-
1994
- 1994-03-29 JP JP8398294A patent/JP2975258B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07269619A (ja) | 1995-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20110202066A1 (en) | Retrieval device made of precursor alloy cable | |
| JP3807553B2 (ja) | ステントの形状を制御するための装置 | |
| US6371928B1 (en) | Guidewire for positioning a catheter against a lumen wall | |
| US5763979A (en) | Actuation system for the control of multiple shape memory alloy elements | |
| US6669794B1 (en) | Method for treating an object with a laser | |
| US5932035A (en) | Drive shaft for acoustic imaging catheters and flexible catheters | |
| CN107456274A (zh) | 用于篮形导管的脊构造 | |
| US20150285229A1 (en) | Shape memory alloy actuating element with improved fatigue resistance | |
| US20080058859A1 (en) | Medical Devices Utilizing Modified Shape Memory Alloy | |
| KR101967214B1 (ko) | 형상기억합금 스프링의 연속 제조장치, 형상기억합금 스프링의 연속 제조방법 및 이에 의해 제조되는 형상기억합금 스프링 | |
| US6129181A (en) | Constant force spring actuator | |
| JP2975258B2 (ja) | 形状記憶性マイクロバネ | |
| JP2884320B2 (ja) | アクチュエータの製造方法、製造装置およびそのアクチュエータを有する構造体 | |
| JP2000262464A (ja) | 多方向屈曲機構及び首振り構造体 | |
| KR102442460B1 (ko) | 형상기억합금 스프링의 제조방법 | |
| JP2020532672A (ja) | 形状記憶ベースのアクチュエータ | |
| JP2001165036A (ja) | 形状記憶合金コイルアクチュエータおよびその用途 | |
| JPH08296682A (ja) | マイクロバネ | |
| JP2001123937A (ja) | 形状記憶マイクロコイルバネ | |
| JPS61227141A (ja) | ＮｉＴｉ系形状記憶合金線 | |
| JPH1029190A (ja) | 能動屈曲機構 | |
| JPH10192224A (ja) | 多方向首振り構造 | |
| JPS6070153A (ja) | 形状記憶バネ | |
| JPS6071193A (ja) | 湾曲運動装置 | |
| JPH01262834A (ja) | 内視鏡 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |