JP5567946B2 - 形状記憶合金アクチュエータ - Google Patents
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Description
形状記憶合金はオーステナイト相とマルテンサイト相の状態が存在し、温度が低いときはマルテンサイト相に、高いときはオーステナイト相に変化する。そして特にマルテンサイトからオーステナイトに遷移(逆変態)するとき、わずかな温度差で大きな歪回復力を生じる。形状記憶合金アクチユエータはこの歪回復力を利用したものである。
この形状記憶合金の形状変化を利用したアクチュエータは、アクチュエータの小型化、軽量性などにおいて優れた特性を持っている。
図3は、従来の形状記憶合金アクチュエータ101の一部切開正面図である。形状記憶合金アクチュエータ101は、形状記憶合金12の線材の一端を固定端12aとし、もう一端を可動端12bとする構成をとり、バイアスばね21による応力と、形状記憶合金12の線材への通電加熱による温度変化で形状記憶合金12の線材の長さが変化したときに発生する収縮力によって、可動端12bが駆動する。また、固定端12a側の形状記憶合金12の線材を絶縁性で湾曲可能なチューブ部材11で覆うことにより、形状記憶合金アクチュエータ101の省スペース化も可能としている。
第1のチューブ部材内に挿通された金属ワイヤ部と、
第2のチューブ部材内に挿通され、通電加熱により収縮し、冷却により延伸することにより、その長さが変化する形状記憶合金ワイヤ部と、
前記形状記憶合金ワイヤ部の長さが変化する方向に移動可能な移動体と、
前記形状記憶合金ワイヤ部が延伸する方向に外力を負荷する弾性部材と、
前記第2のチューブ部材の一端と前記形状記憶合金ワイヤ部の一端とが固定される固定部材と、を含んで構成される形状記憶合金アクチュエータであって、
前記金属ワイヤ部の一端は前記移動体に接続され、
前記形状記憶合金ワイヤ部の一端と、前記金属ワイヤ部の一端と、は接合部により接合され、
前記接合部が複数の圧着端子により構成されていることを特徴とする。
前記第1の圧着端子は、前記第2の圧着端子に比べて硬度が小さく、前記金属ワイヤ部のみを圧着していることを特徴とすることができる。
ここで、金属ワイヤ7は、長さ方向への変形が少ない性質を有している。
また、形状記憶合金ワイヤ5は、第2のチューブ部材11bに内包されるように配置している。
図2(A)、図2(B)は、図1で示した形状記憶合金ワイヤについて、形状記憶合金ワイヤ5と金属ワイヤ7を接続する実施例の断面構成を説明する図である。尚、図1と重複する構成についての説明を省略し、形状記憶合金ワイヤ5と金属ワイヤ7との接続の説明に必要のない部位については不図示とした。
金属ワイヤ7は、第1のチューブ部材11aを湾曲させても形状記憶合金ワイヤ5の伸縮を効率よく移動体13に伝達するために、硬質の金属ワイヤを用いることが望ましい。よって本構成では金属ワイヤ7をSUSワイヤとしている。
5 形状記憶合金ワイヤ
7 金属ワイヤ
9 接合部
9a 第1の圧着端子
9b 第2の圧着端子
11a 第1のチューブ部材
11b 第2のチューブ部材
13 移動体
15 バイアスバネ
17 パイプ部材
20 筒
23 固定部材
Claims (4)
- 第1のチューブ部材内に挿通された金属ワイヤ部と、
第2のチューブ部材内に挿通され、通電加熱により収縮し、冷却により延伸することにより、その長さが変化する形状記憶合金ワイヤ部と、
前記形状記憶合金ワイヤ部の長さが変化する方向に移動可能な移動体と、
前記形状記憶合金ワイヤ部が延伸する方向に外力を負荷する弾性部材と、
前記第2のチューブ部材の一端と前記形状記憶合金ワイヤ部の一端とが固定される固定部材と、を含んで構成される形状記憶合金アクチュエータであって、
前記金属ワイヤ部の一端は前記移動体に接続され、
前記形状記憶合金ワイヤ部の一端と、前記金属ワイヤ部の一端と、は接合部により接合され、
前記接合部が複数の圧着端子により構成されていることを特徴とする形状記憶合金アクチュエータ。 - 前記接合部は、前記第1のチューブ部材と前記第2のチューブ部材の外径より大きい内径を有するパイプ部材に内挿されていることを特徴とする請求項1に記載の形状記憶合金アクチュエータ。
- 前記接合部は、第1の圧着端子と第2の圧着端子を有し、
前記第1の圧着端子は、前記第2の圧着端子に比べて硬度が小さく、前記金属ワイヤ部のみを圧着していることを特徴とする請求項1または2に記載の形状記憶合金アクチュエータ。 - 前記第2の圧着端子は、前記形状記憶合金ワイヤ部と前記金属ワイヤ部とを圧着していることを特徴とする請求項3に記載の形状記憶合金アクチュエータ。
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