JPH01157765A - 記憶要素 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、形状記憶合金から作製された温度作動記憶要
素（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ−ａｃｔｉｖａｔｅｄ　ｍ
ｅｍｏｒｙ　ｅｌｅｍｅｎ　ｔ　）に関する。さらに具
体的には、本発明は、リード線取付部と実質的に汚され
ていない形状記憶部分を少なくとも有する二股に分かれ
た（ｂｉｆｕｒｃａｔｅｄ）記憶要素と、そのような二
股に分かれた記憶要素を作製する方法に関する。

従来の技術 形状記憶効果を示す合金は公知である。例えば、ニッケ
ルーチタン、金−カドミウム、鉄−プラチナ、インジウ
ム−カドミウム、鉄−ニッケル、ニッケルーアルミニュ
ームおよびその他の合金は、形状記憶特性を示すことが
観察されている。これらの合金は、親の相（ｐａｒｅｎ
ｔ　ｐｈａｓｅ）からマルテンサイトへの、あるいは逆
にマルテンサイトから親の相へのマルテンサイト変態に
より、形状記憶効果を示すことが公知である。そのよう
な合金の多数の特性は、例えば、シェフ　パーキンソン
によって編集された「合金における形状記憶効果」、５
８３ページ、ペルナム出版（１９７５年）において議論
されている。

発明が解決しようとする問題点 本発明の開発中、形状記憶合金から作製された温度作動
記憶要素は、何回かの温度作動サイクル後、種々の程度
の機能不全を受けることが観察された。そのような機能
不全は、記憶要素が所定温度に加熱されたとき、逆マル
テンサイト変態中、記憶要素が所定形状を取るために動
くことができないことによって特徴づけられる。そのよ
うな機能不全は、記憶要素への汚染物質の導入から生ず
ることが実験により確かめられた。これらの汚染物質は
、例えば、所定温度に記憶要素を加熱するために電流を
流す、記憶要素に密着して一体となった導電リード線又
は同等物から発生するであろう。

記憶要素の汚染は、マルテンサイト変態中、記憶要素か
らなる形状記憶合金の結晶格子へのある種のイオンの導
入から生ずると考えられる。記憶要素に密着して一体と
なった（即ち、ハンダ付は又は熔接された）導電リード
線、ハンダ又は同等物は、該ある種の異質イオン源を提
供する。例えば、銀、カドミウム、鉛、鉄のイオンその
他のイオンは、形状記憶合金機構の結晶構造に侵入しか
つ「毒作用を及ぼしＪｌ　これによりマルテンサイト変
態中、記憶要素の形状記憶効果機能に障害を与えるか又
はそうでなければ弱めると考えられる。

マルテンサイト変態中、ニッケルーチタン形状記憶合金
にチノール）は、親の相とマルテンサイトの間の無規定
の中間相を存する　「二次変態」を経過する。そのよう
な合金の結晶格子は、異質イオンの移行と拡散を非常に
受けやすい内部構造を提供する。この場合ニチノールの
変態特性と性質の説明のために、Ｆ、　Ｅ、　Ｗａｎｇ
、　Ｗ、　Ｊ、　ＢｕｅｈｌｅｒおよびＳ、　Ｊ、　Ｐ
ｉｃｋａｒｔによるｒＴ　ｉ　Ｎ　ｉの結晶構造とユニ
ークな′マルテンサイト″転移Ｊ　、Ｊ、　Ａｐ、　Ｐ
ｈｙｓ、、３６（１９６５年）、及びＦ、　Ｅ、　Ｗａ
ｎｇ、Ｂ、　Ｆ、　ＤｅＳａｖａｇｅおよびＷ、　Ｊ、
　Ｂｕｅｈｌｅｒによる　［Ｔ１Ｎｉ転移における不可
逆臨界範囲Ｊ　、Ｊ、　Ａｐ。

Ｐｈｙｓ、、３９（１９６８年）が参照される。

そのような形状記憶合金機構のイオンの汚染は、マルテ
ンサイト変態中、合金機構を通って汚染イオンが完全に
又は部分的に移行することから生ずると部分的には考え
られる。本質的に、汚染イオンは、リード線取付は地点
において合金機構に侵入し、そしてそれから、個々に又
は「ドミノ」効果により、全体機構中を移行する。本発
明の開発において、合金機構中の比較的小さな濃度のそ
のようなイオン汚染は、合金機構の形状記憶効果機能を
害する又は弱めるために十分であることが観察された。

本発明の１つの目的は、汚染による重大な機能低下を被
ることなしに、所定転移温度に加熱されたとき、繰り返
し所定形状を取るために動くように構成された記憶要素
を提供することである。

本発明の別の目的は、変態の間然サイクルを受けたとき
、汚染による重大な機能低下を被ることなしに、繰り返
し所定形状を取るために動くことができる、リード線又
は同等物に密着して一体となった（ハンダ付は又は熔接
された）記憶要素を提供することである。

本発明のさらにＳ１ｆの目的は、選択された形状記憶部
分における汚染物質濃度レベルが調整されるように、記
憶要素の選択された形状記憶部分の結晶格子への汚染物
質の導入を制御することによって、記憶要素の機能不全
を最少にすることである。

本発明のさらに別の目的は、記憶要素にわたる選択され
たイオン物質又は他の汚染物質の移行を制限するための
記憶要素における障壁手段を形成するために、記憶要素
の選択された部分の結晶構造を分裂させるか、又はそう
でなければ記憶要素の選択された部分を変化させるよう
に記憶要素に作用する方法を提供することである。

問題点を解決するための手段 本発明により、形状記憶合金から作製された記憶要素が
提供される。記憶要素は、第１の部分及び第２の部分を
有し、各部分は特有の結晶構造を有し、そして第１の部
分と第２の部分を相互に連結する仕切り手段を有する。

該仕切り手段は、第１の部分及び第２の部分の少なくと
も一方の内部構造とは異種の内部構造を有する。

好ましい実施態様において、記憶要素は、導電リード線
と、導電リード線を第１の部分に結合するだめの接続手
段とをさらに含む。リード線により、電気エネルギーが
記憶要素に与えられる。このエネルギーは記憶要素を所
定変態温度に加熱するために作用する。

好ましくは、第１の部分はリード線取付部として機能し
、そして第２部分は形状記憶部分として機能する。異種
の内部構造は、最初に第１の部分に伝達された選択イオ
ンが第１の部分と第２の部分の間を移行することを阻止
するように構成される。異種の結晶構造は、マルテンサ
イト変態を受けない状態にあり、そしてこのためイオン
移行を助けずイオンが第２の部分に移行するのを妨げる
ブロックを提供するために役立つ障壁を与える。

第２の部分における形状記憶効果の保存は、仕切り手段
におけるイオン移行阻止構成の１つの好都合な結果であ
る。

同時に、異種の内部構造は、第１の「リード線取付け１
部から第２の「形状記憶」部分に電気エネルギーを伝達
するための手段を提供するように構成される。そのよう
なエネルギーは、少なくとも第２の部分が所定形状を取
るために動くように、第２の「形状記憶」部分を所定温
度に加熱するために作用する。

使用において、仕切り手段を形成する異種内部構造は、
第１の部分から第２の部分の方に移動するイオンを濾過
すると考えられ、その結果、そのようなイオンは、第１
の部分に実質的に隔離されるか又はそうでなければ第１
の部分に含まれる。

都合の良いことに、そのような汚染は、イオン汚染によ
り生ずるであろう記憶要素の形状記憶効果機能の低下を
第１の部分に効果的に制限する。こうして、実質的に非
汚染の第２の部分は、第１の部分が全く同一の方法によ
っても機能しないとしても、記憶温度に加熱されたとき
、自由に「記憶された」形状を取る。

また、本発明により、温度作動記憶要素を作製する方法
が提供される。この方法は、結晶構造を有する形状記憶
合金から作製された機構を与える段階と、選択部分によ
って相互連結された第１の部分と第２の部分に該機構を
分割するために、該機構の選択部分をエネルギー源に暴
露する段階とを含む。エネルギー暴露段階は、選択部分
の結晶構造を分裂及び変化させるために少なくとも所定
期間の間継続され、第１の部分と第２の部分の間の選択
イオンの移行を阻止するように構成された異種構造を与
える。

好ましい実施態様において、エネルギー源はレーザーで
ある。該方法は、暴露およびその後の段階の後、電流を
該機構に流すだめの手段を与えるために、導電リード線
を第１の部分のみに接続する段階をさらに含むことがで
きる。選択された部分は、都合の良いことに、第１の部
分と第２の部分の中間に仕切り又は熱応力ゾーンを提供
し、実質的に第１の部分において、導電リード線から第
１の部分に伝達した選択イオンを隔離させる。このよう
な隔離は、第２の部分のイオン汚染を最少にする助けを
なし、これにより第２の部分からなる合金機構の形状記
憶効果を実質的に保存する。

本発明の付加的な目的、特徴、及び利点は、今示された
本発明を実施する最良モードを例示する好ましい実施態
様の以下の詳細な説明を考察することにより、本技術分
野における熟練者には明らかになるであろう。

合金機構が、取付けられたワイヤ・リード線ををする記
憶要素に変形された後、形状記憶合金機構の形状記憶効
果特性の維持は、本発明の装置と方法において中心的な
重要性がある。レーザーのようなエネルギー源を使用す
る合金機構の区画の処理は、該区画にわたる所定のイオ
ン物質の大きな移行を阻止するために十分に、該機構の
該区画の結晶構造を分裂又は変化させる。「分裂」した
区画は熱応力ゾーンであり、リード線取付部から形状記
憶部分への機構中でのイオンの流れ又は移動に対する障
壁として作用する。　「イオン流」障壁は、合金自身の
形状記憶効果を弱める働きをする、リード線取付部に存
在するイオンによって形状記憶部分の重大なイオン汚染
を防止する補助をする。都合の良いことに、そのような
イオン流障壁は、機構の形状記憶部分の形状記憶効果特
性を保存し、記憶機構の耐久性と耐用寿命を向上させる
。

汚染された記憶要素１０が第１図に示される。

各ワイヤ・リード線１２は、従来の結合手段（例えば、
溶接、ハンダ付は等）により接合点Ｉ４において記憶要
素１０に接続され、要素を加熱するのために、電気を記
憶要素に伝導する。典型的には、ワイヤ・リード線１２
は銀から作製され、そして部分的に絶縁材１６で被覆さ
れる。例示の実施態様において、熱源が銀ワイヤ・リー
ド線を溶解させるために使用され、これにより記憶要素
へワイヤ・リード線を溶着させる。別の実施態様（図示
されていない）においては、ハンダを、記憶要素へのワ
イヤ・リード線の溶解及び溶着のために使用することが
できる。

矢印１８は、ワイヤ・リード線１２及び／又は結合手段
（ハンダ又は同等物の場合に）から記憶要素ＩＯに伝達
されたイオンの流れを表す。記憶要素ｌＯを含む合金機
構におけるイオン物質１８の存在は、合金機構の形状記
憶効果特性を弱めるために十分な濃度を有する不純物を
生成する。温度作動記憶要素の製造において一般に使用
される形態であるニッケルーチタン合金にチノール）の
イオン汚染は、本発明の開発中、そのような記憶要素の
機能的寿命を′＃Ｉ＠することが観察された。

分子レベルにおいて、イオン物質は、迅速Ｉこ移行し、
そして合金機構の結晶格子を汚染し、合金機構の形状記
憶効果特性を十分に害する。そのようなイオン移動の性
質は十分に解明されていないが、イオンは、個々に又は
ドミノ効果により、機構を移行すると考えられる。イオ
ン物質１８は、ワイヤ・リード線１２及び／又はハンダ
結合手段又は同等物から記憶要素１０に浸出するかある
いはそうでなければ溶出する、本質的に、銀、鉛、鉄、
又はその他のイオンからなるであろう。

本発明は、記憶要素を、小さな「犠牲的な」第１の部分
と比較的大きな「毒されていない」第２の部分とに分け
る仕切り手段の開発に向けられた。

該第１の部分は、ワイヤ・リード線と結合されたときイ
オン物質１８により後に汚染される部分である。該第２
の部分は、仕切り手段によってイオン汚染から保護され
る部分である。こうして、第２の部分を含む合金機構は
、第１の部分へのワイヤ・リード線の取付けおよび機構
への作動電流の導入の後でさえも、実質的に害されてい
ない形状記憶効果特性を示し続ける。

汚染されていない記憶要素２０中に上記の仕切り手段を
作製する好ましい方法が第２図に示される。エネルギー
源２２は、例えば、二重矢印２３の方向に移動され、破
線２４によって表されたエネルギーの流れを記憶要素２
０の選択部分を通るように方向づけられる。エネルギー
流２４は、例えば、レーザー、電子ビーム、衝撃波、超
音波、マイクロ波、電気容量性手段、ＴＩＧ熔接溶接抗
溶接、又は同等物によって提供される。

エネルギー流２４は、記憶要素２０からなる合金機構の
結晶構造を分裂させるために十分な強さと特性である。

そのような分裂は、局所溶解を生成し、あるいはそうで
なければ合金機構の通常の結晶構造をイオン移行阻止特
性を有する所定の異種構造を提供するように変化させる
のに十分な期間の間Ｉ！統される。こうして、異なる内
部構造を有する領域が記憶要素２０内に生成される。こ
の異なる内部構造は無定形であると考えられるが、結晶
構造もまた、適当な仕切り手段を提供することができる
と推測される。

銀リード線をニチノール記憶要素に熔接するために必要
とされるよりも、小さな強さと特性を有するエネルギー
流は満足すべきものであることが見いだされた。例えば
、約１．２〜１．９ｋｖの強度は満足すべきものであり
、そして約２．０〜２．７ｋｖの従来の熔接に必要な強
度よりも僅かに小さい。

もしもエネルギー流の強度が非常に大きいならば、抵抗
の増加した領域が熱応力仕切り領域において形成される
であろう。そしてこれにより非所望の熱点が生成するで
あろう。そのようなエネルギー流２４を提供するために
適する装置の選択と操作は、本技術分野における当業者
には公知である。

上記の方法を使用して生産された記憶要素２０における
２つの内部構造の配置の１つが第３図に示される。エネ
ルギー流２４によって生成された仕切り手段２６は、記
憶要素２０を二股に分け、リード線取付部２８と形状記
憶部分３０を与える。

リード線取付部２８と形状記憶部分３０は、記憶要素２
０を含む合金機構の通常の結晶内部構造からなり、一方
仕切り手段２６は熱応力異種内部構造からなる。特に、
異種内部構造は、リード線取付部２８と形状記憶部分３
０の間の選択イオンの移行を阻止するように構成される
。

好ましい完全な記憶アセンブリ３２が第４図に示される
。実際に、記憶要素が所定の形状を取るために動くよう
に記憶要素を所定温度に加熱する手段を提供するために
、熱応力仕切り手段の形成の後、ワイヤ・リード線１２
を記憶要素の各端部に接続する。米国特許筒４，５４３
．０００号と第４．６０１．７０５号、及び１９８６年
６月５日提出された米国特許出願第０６／８７０．９２
６号は、本発明の方法による処理に適する記憶要素とそ
のような記憶要素の作動環境を開示し、そして参照のた
めにここに編入される。

動作において、パワーがリード線取付部２８に提供され
、第４図における記憶要素を十分に加熱し、記憶要素か
らなる合金機構の逆マルテンサイト変態を誘導する。し
かし、ワイヤ・リード線１２及び／又はハンダ結合手段
からリード線取付部２８に伝達されたイオン物質１８は
、形状記憶部分３０への移動を防止するための仕切り手
段２６によって実質的に阻止される。こうして、形状記
憶部分３０は、記憶要素からなる基本合金機構の形状記
憶効果特性を保持する。

重要なことは、仕切り手段２６は、形状記憶部分３０へ
の電流の流れを実質的に抑制することなしに、選択され
たイオン物質１８を濾過するために作用する変化させら
れた内部構造を有することである。こうして、記憶要素
２０の選択部分をエネルギー２４に暴露することは、そ
のような機構の電気伝導率又は機械的特性を実質的に変
化させることなしに、記憶要素２０からなる合金機構の
分子構造を幾らか変化させる作用をする。

適用された電流は形状記憶部分３０からなる合金機構を
変態温度に加熱し、これによって該部分３０が所定形状
を収るために動く結果を生じさせることが認識されよう
。それ自体の形状記憶効果特性により機能する記憶要素
の動作は、イオン毒又はイオン汚染から生ずるリード線
取付部２８の部分的又は完全な障害により実質的に害さ
れない。

というのは、形状記憶部分３０がリード線取付部２８の
いづれよりも寸法的に大きいからである。

実施例 ニチノール要素と銀リード線を、アルミニューム取り付
は具により互いに十分な接触状態でしっかりと保持する
。取り付は具は、アルゴン・ガス流を入れるための穴を
頂部に含むように形成される。Ｎｄをドープしたガラス
のレーザーヘッドによって提供されたレーザー・ビーム
を、ニチノール記憶要素２０において障壁領域２６を生
成するために使用する。記憶要素２０の選択された部分
は、領域２６を生成するために、約１．２乃至ｌ。

９ｋｖのレーザー強度に暴露される。代表的な熔接に必
要な強度は、約２．０乃至２．７ｋｖである。暴露持続
時間は、毎分約３０パルスであり、そして目標である記
憶要素は、パルスの間機械的に移動される。

幾つかのニチノール記憶要素中の銀濃度の分析によって
、本発明の方法により作製された二チノ−ル記憶要素に
備えられた障壁２６のイオン移行阻止効果が示される。

この分析の目的のために、「障壁を有さない」記憶要素
は従来のニチノール記憶要素を意味し、一方「障壁を有
する」記憶要素は、仕切り２６を形成するために、レー
ザー・エネルギー源２２を使用して処理されたニチノー
ル記憶要素を意味する。各障壁を有さない記憶要素の中
央部分の断片と、各障壁を有する記憶要素の形状記憶部
分３０の断片を、従来の黒鉛炉原子吸収技術と銀濃度を
測定するための計測機器を使用して分析した。

上記の分析によって、検査番号１−４に対して次の結果
が得られた。

（１）銀リード線が取付けられた障壁を有さない記憶要
素は、７２ｐｐｍの銀成分を有した。

（２）銀リード線が取付けられ、温度作動サイクルに暴
露された障壁を有する記憶要素は、僅か５ｐｐｍの銀成
分を有した。

（３）銀リード線を取付けられ「温度作動サイクル暴露
前」の障壁を有する記憶要素は、僅か３゜ｓ　ｐｐｍの
銀成分を有した。

（４）リード線を取付けられていない「温度作動サイク
ル暴露前」の障壁を有する記憶要素は、２゜６　ｐｐｍ
の銀成分を有した。

「毒化された」　リード線取付部２８から　「汚染され
ていない」形状記憶部分３０への銀イオンの移行の減少
は、検査番号Ｎｏ、１　　（上記（１）の結果）に比較
して、検査番号Ｎ０９２とＮｏ、３　　（上記（２）お
よび（３）の結果）における銀濃度の減少によって明ら
かである。従って、この例示のデータは、本発明により
処理されたニチノール記憶要素のリード線取付部２８と
形状記憶部分３０の間の選択された銀イオンの移動を障
壁２６は効果的に阻止することを示す。

障壁を有さない記憶要素に比較して、障壁を有する記憶
要素の形状記憶効果機能における改良を第６図に示す。

各記憶要素の温度に対する３つの異なるニチノール記憶
要素の遠位先端によって生成された力のプロットを第６
図に示す。第６図に示したように、これらの３つの要素
は、　（１）本発明により作製された障壁を有する記憶
要素；（２）熔接されたリード線を有し障壁を有さない
記憶要素“Ａ″；および（３）ハンダ付けされたリード
線を有し障壁を有さない記憶要素“Ｂ”からなる。

第６図における温度範囲“Ｒ”は、３７°Ｃ乃至５０°
Ｃの標準的な記憶要素動作温度の範囲を表す。

上記の障壁を有する゛記憶要素および障壁を有さない記
憶要素の各々は、検査の前に、複数のマルテンサイト変
態サイクルを経過した結果として、「温度作動サイクル
」に暴露された。

第１図と第４図に示された形式の各記憶要素の先端は、
記憶要素の先端を保持する遠位端部が所定形状を取るた
めに動くとき、先端の接触力を測定するセンサーに力を
及ぼすことが理解されよう。

例えば、所定の曲った形状が、マツコイ　（ＭｃＣ：ｏ
Ｙ）への米国特許第４，５４３，０９０号に示される。

第６図に示したように、熔接された銀リード線を有し障
壁を有する記憶要素は、熔接又は／％ンダ付けされた銀
リード線を有し障壁を有さない記憶溶接よりも、広範囲
の適用温度にわたって実質的に大きな先端力を生成する
。このデータは、障壁を有する記憶要素は、等しい温度
において障壁を有さない記憶要素よりも実質的に大きな
移動誘導先端力を及ぼすので、形状記憶効果が、障壁を
有さない記憶要素におけるよりも障壁を有する記憶要素
においてより明白であることを示唆する。言い換えれば
、そのような記憶要素の先端力は、所定転移温度に暴露
されたとき所定形状を取るために、記憶要素が動く能力
の信頼性の指標を与える。

実際に、そのような能力は、先端力の増加に比例して増
加する。従って、従来の障壁を有さない記憶要素に対し
て障壁を有する記憶要素の動作における優位な改良は明
白である。

エネルギー処理された汚染されていない記憶要素２０の
別の代表的な実施態様を第５図に示す。

仕切り手段１２６の向きは、記憶要素！２０に関して変
化されるが、仕切り手段１２６は、イオン物質１８とリ
ード線取付部１２８を隔離するために、記憶要素１２０
を二股に分は続け、これにより形状記憶部分１３０への
移行を防止する。仕切り手段は、本発明の耐久性強化機
能を与えるために、記憶要素１２０に関して多様な姿勢
において方向づけることができることが期待される。

本発明を、好ましい実施態様と特定の実施例を参照して
詳細に記載したが、変形と修正が、特許請求の範囲に記
載かつ規定されたような本発明の範囲と精神内で存在す
る。

本発明の主なる特徴および態様は以下のとおりである。

ｌ、特有の結晶構造を各々有する第１の部分および第２
の部分； 第１の部分と第２の部分を相互に連結し、第１の部分お
よび第２の部分の少なくとも一方の特有の結晶構造とは
異なる無定形構造を有する仕切り手段： とを具備することを特徴とする、形状記憶合金から作製
された記憶要素。

２、第１の部分に結合された導電リード線をさらに具備
し、無定形構造は、導電リード線に固有な選択イオンが
第１の部分と第２の部分の間を移行することを阻止する
手段を与える上記ｌに記載の記憶要素。

３、導電リード線は第１の部分にハンダ付けあるいは熔
接のいづれかを施された上記２に記載の記憶要素。

４、導電リード線は銀である上記２に記載の記憶要素。

５、該選択イオンは本質的に銀イオンからなる上記４に
記載の記憶要素。

６、少なくとも第２の部分は、所定温度に加熱されたと
き所定形状を取るために動き、そして無定形構造は、該
選択イオンの第１の部分と第２の部分との間での移行を
許容することなしに、第１の部分と第２の部分の間にパ
ワーを伝達するための伝導手段を与えるように構成され
、その結果、少なくとも第２の部分は、該伝導手段によ
って所定温度に加熱されることにより、所定形状を取る
ために動く上記２に記載の記憶要素。

７、特有の内部構造を各々有する第１の部分および第２
部分： 第１の部分と第２の部分を相互に連結し、異種の内部構
造を有する仕切り手段； とを具備することを特徴とする形状記憶合金から作製さ
れた記憶要素。

８、各特有の内部構造は結晶構造であり、そして異種内
部構造は無定形構造である上記７に記載の記憶要素。

９、異種内部構造は、第１の部分と第２の部分の間の選
択イオンの移行を阻止するように構成される上記７に記
載の記憶要素。

１０、第１の部分に熔接された導電性銀リード線をさら
に具備し、異種内部構造は、第２の部分において銀の濃
度を制御するために、銀イオンの第１の部分と第２の部
分の間の移行を阻止する手段を与える上記７に記載の記
憶要素。

１１、少なくとも第２の部分は、所定温度に加熱された
とき所定形状を取るために動き、そして異種内部構造は
また、少なくとも第２部分が所定形状を取るような所定
温度にするために第１の部分から第２の部分にエネルギ
ーを伝達する手段を与えるように構成された上記ｌＯに
記載の記憶要素。

１２、導電リード線と、導電リード線を第１の部分に結
合する結合手段とをさらに具備し、異種内部構造は、結
合手段と導電リード線の少なくとも１つから伝達された
選択イオンが第１の部分と第２の部分との間で移行する
ことを阻止する手段を与えるように構成され、第２の部
分において導電リード線と結合手段の少なくとも１つに
固有な選択イオンの濃度を制御する上記７に記載の記憶
要素。

！３．少なくとも第２の部分は、所定温度に加熱された
とき所定形状を取るために動き、そして異種内部構造は
また、少なくとも第２の部分が所定形状を取るような所
定温度とするために第１の部分から第２の部分にエネル
ギーを伝達する手段を与えるように構成された上記１２
に記載の記憶要素。

１４、仕切り手段は、第１の部分と第２の部分の間の選
択イオンの移行を実質的に阻止する濾過手段を与えるよ
うに構成される上記７に記載の記憶要素。

１５、仕切り手段はまた、第１の部分と第２の部分の間
に電流を伝導するための導体手段を与えるように構成さ
れる上記１４に記載の記憶要素。

ＩＳ、第１の部分に結合された導電性銀リード線をさら
に具備し、そしてこの場合、該選択イオンは、本質的に
、第１の部分に存在する銀イオンからなり、そして濾過
手段は、第２の部分における銀の濃度を制御する手段を
与えるように構成される上記１５に記載の記憶要素。

１７、導電リード線と、導電リード線を第１の部分に取
付ける結合手段とをさらに具備し、濾過手段によって阻
止された選択イオンは導電リード線から結合手段を通じ
て第１の部分に伝達される上記１５に記載の記憶要素。

１８、第１の部分および第２部分の各々は、所定温度に
加熱されたとき所定形状を取るために動き、そして異種
内部構造は、第１の部分と第２の部分との間での選択イ
オンの移行を許容することなしに、第１の部分と第２部
分の間にパワーを伝達するための伝導手段を与えるよう
に構成され、その結果、第１の部分および第２の部分の
少なくとも一方は、伝導手段によって所定温度に加熱さ
れることにより、所定形状を取るために動く上記７に記
載の記憶要素。

１９、リード線取付部； 形状記憶部分； リード線取付部と形状記憶部分とを相互に連結する障壁
手段、 該障壁手段は、しきい変態温度を超える温度における形
状記憶部分の逆マルテンサイト変態が形状記憶部分にお
ける該選択イオンの存在により害されないように、リー
ド線取付部から形状記憶部分に選択されたイオンの移行
を阻止する； を具備することを特徴とする、形状記憶合金から作製さ
れた記憶要素。

２０、リード線取付部および形状記憶部分の各々は特有
の内部構造を有し、そして＃壁手段は異種構造を存する
上記１９に記載の記憶要素。

２１、各特有の内部構造は結晶構造であり、そして異種
構造は無定形構造である上記１９に記載の記憶要素。

２２、リード線取付部に結合された導電性銀リード線を
さらに具備し、そしてこの場合、該選択イオンは、本質
的に、リード線取付部に存在する銀イオンからなり、そ
して障壁手段は、形状記憶部分において銀の濃度を制御
する手段を与えるように構成される上記１９に記載の記
憶要素。

２３、導電リード線と、導電リード線をリード線取付部
に結合する結合手段とをさらに具備し、該選択イオンは
、導電リード線と結合手段の少なくとも一方からリード
線取付部に伝達される上記１９に記載の記憶要素。

２４、少なくとも形状記憶部分は、所定温度に加熱され
たとき所定形状を取るために動き、そして障壁手段は、
少なくとも形状記憶部分が所定の形状を取るような所定
温度に形状記憶部分を加熱するためにリード線取付部か
らエネルギーを伝達する手段を含む上記２３に記載の記
憶要素。

２５、リード線取付部および形状記憶部分の各々は特有
の内部構造を有し、そして障壁手段は、リード線取付部
から形状記憶部分への電流の流れを実質的に妨げること
なしに、リード線取付部から形状記憶部分に該選択イオ
ンの移動を阻止するように構成された異種内部構造を有
する上記２３に記載の記憶要素。

２６、各特有の内部構造は結晶構造であり、そして異種
内部構造は無定形構造である上記２５に記載の記憶要素
。

２７、第１の内部構造を有する形状記憶合金から作製さ
れた記憶要素であって、 該第１の内部構造を有する第１の部分；該第１の内部構
造を有する第２の部分；第１の部分と第２の部分を相互
に連結する仕切り手段、 該仕切り手段は、異種の第２の内部構造を有し、そして
第１の部分と第２の部分の間の第１の内部構造の選択部
分をエネルギー源に暴露することによって形成される； を具備することを特徴とする記憶要素。

２８、第１の内部構造は結晶構造であり、そして異種内
部構造は無定形構造である上記２７に記載の記憶要素。

２９、エネルギー源はレーザーである上記２７に記載の
記憶要素。

３０、暴露段階は所定の期間継続され、異種の第２の内
部構造を与えるために第１の内部構造を変化させる上記
２７に記載の記憶要素。

３１、エネルギー源は、異種の第２の内部構造を与える
ために、選択部分の内部構造を分裂させるのに十分な強
さを有するエネルギーを生成する手段を含む上記２７に
記載の記憶要素。

３２、形状記憶合金から作製され、特有の内部構造を各
々有するリード線取付部と形状記憶部分から形成された
記憶要素と、リード線取付部に結合された導電リード線
とからなる記憶アセンブリーであって、 さらに、リード線取付部と形状記憶部分とを相互に連結
する仕切り手段を含み、該仕切り手段は、リード線を゛
リード線取付部に結合する前に、熱応力への暴露によっ
て引き起こされた、記憶要素の特有の内部構造の少なく
とも一方とは異種の内部構造を有する熱応力ゾーンを規
定することを特徴とする記憶アセンブリー。

３３、熱応力ゾーンは、形状記憶部分において該選択イ
オンの濃度を制御するために、導電リード線に固有な選
択イオンのリード線取付部と形状記憶部分との間の移行
を阻止する手段を与えるように構成され、上記３２に記
載の記憶アセンブリ３４゜導電リード線は銀であり、そ
して該選択〆 イオンは、本質的に銀イオンからなる上記３３に記載の
記憶アセンブリー。

３５、形状記憶合金から作製され、リード線取付部と形
状記憶部分を含む記憶要素と、リード線取付部に結合さ
れた銀リード線とからなる記憶アセンブリーであって、 リード線取付部は、銀リード線から伝達されそこに存在
する銀イオン源を与える；さらに、形状記憶部分におけ
る銀の濃度を制御するために、リード線取付部から形状
記憶部分への銀イオンの移行を調整するための、リード
線取付部と形状記憶部分とを相互に連結する手段を含む
記憶アセンブリー。

３６、結晶内部構造を有する形状記憶合金から作製され
、異種内部構造を有しそして形状記憶合金を第１の部分
および第２部分に分割する仕切り手段を具備する記憶要
素。。

３７、第１の内部構造を有する第１の部分および第２の
部分と、異種の第２の内部構造を有しそして第１の部分
と第２部分とを分離する仕切り手段とを具備することを
特徴とする、形状記憶合金から作製された記憶要素。

３８、温度作動記憶要素を作製する方法であって、 結晶構造を有する形状記憶合金から作製された機構を与
え； 該機構の選択部分をエネルギー源に暴露し、該選択部分
によって相互に連結された第１の部分と第２の部分に該
機構を分割し： 該選択部分の結晶構造を分裂させるために十分に少なく
とも所定期間の間暴露段階を継続させ、結晶構造を変化
させ、第１の部分と第２の部分の間の選択イオンの移動
を阻止するように構成された異種構造を与える： 段階からなることを特徴とする方法。

３９、エネルギー源はレーザーである上記３８に記載の
方法。

４０、異種構造は第１の部分と第２の部分の間に電流を
伝導する手段を与えるように構成される上記３８に記載
の方法。

４１、暴露および継続段階の後、電流を該機構に流すた
めに、導電リード線を第１の部分のみに結合する段階を
さらに含み、 選択部分は、導電リード線から第１の部分に伝達された
選択イオンを第１の部分におい゛て隔離するために、第
１の部分と第２の部分の間に仕切りを与える上記３８に
記載の方法。

４２、異種構造は、第１の部分と第２部分の間に電流を
伝導する手段を与えるように構成され、その結果、電流
は、第１の部分から第２の部分に該選択イオンを移行さ
せることなしに、導電リード線、第１の部分、および選
択部分を経て、第２部分に流れることが可能である上記
３８に記載の方法。

４３、温度作動記憶要素を作製する方法であって、 結晶構造を有する形状記憶合金から作製された機構を与
え； 該機構の選択部分に熱的に応力をかけ、該選択部分によ
って相互に連結された第１の部分および第２の部分に該
機構を分割し、そして第１の部分と第２の部分の間の選
択イオンの移行を阻止する手段を備えるように構成され
た異種構造を与えるように該選択部分の結晶構造を変化
させる；段階とからなることを特徴とする方法。

４４、熱応力段階に続いて、電流を該機構に流すための
手段を与えるために、導電リード線を第■の部分のみに
結合する段階をさらに含み、該選択イオンは導電リード
線に固有のものである上記４３に記載の方法。

４５、形状記憶合金から作製されたリード線取付部およ
び形状記憶部分と、リード線取付部から形状記憶部分へ
の選択イオンの移行を阻止するためにリード線取付部と
形状記憶部分を結ぶ障壁手段とを具備することを特徴と
する記憶要素。

４６、リード線取付部に結合された銀リード線をさらに
具備し、そしてこの場合、該選択イオンは、本質的に、
リード線取付部に存在する銀イオンからなり、そして該
障壁手段は、形状記憶部分において銀の濃度を制御する
手段を与えるように構成される上記４５に記載の記憶要
素。

４７、導電リード線と、導電リード線をリード線取付部
に結合する手段とをさらに具備し、そしてこの場合、該
選択イオンは、導電リード線および結合手段の少なくと
も１つに固有のものである上記４５に記載の記憶要素。

４８、形状記憶合金から作製されたリード線取付要素； 形状記憶合金から作製された形状記憶要素；導電リード
線； リード線取付要素に導電リード線を結合する手段； リード線取付要素から形状記憶要素への導電リード線と
結合手段の少なくとも一方に固有の選択イオンの移行を
調整し、形状記憶要素における該選択イオンの濃度を制
御するだめの、リード線取付要素と形状記憶要素と結ぶ
障壁手段；とを具備する記憶アセンブリ。

【図面の簡単な説明】

第１図は、汚染された記憶要素の斜視図。 第２図は、レーザー・ビームによって発生したエネルギ
ーへの暴露中の記憶要素の斜視図。 第３図は、本発明の第１実施態様を示す第２図の線３−
３に沿って取られた拡大された断面図であり、間隔をあ
けられたリード線取付部および形状記憶部分の同様な内
部構造と比較したとき、仕切り手段の異種内部構造を示
す。 第４図は、遠位の第１の部分の各々へのワイヤ・リード
線の取付の後の第３図の記憶要素の拡大斜視図。 第５図は、本発明の第２実施態様を示す、第３図に示さ
れた図に類似した断面図。 第６図は、何回かの温度作動サイクルを受けた記憶要素
の、要素温度に対する要素の先端の力をプロットしたグ
ラフ図であり、従来の記憶要素に比較した場合、本発明
により作製された記憶要素の改良された動作を示す。 １０．２０．１２０・・・・記憶要素、１２・・・・ワ
イヤ・リード線、 １４・・・・接合点、 １６・・・・絶縁材、 １８・・・・イオン物質、 ２２・・・・エネルギー源、 ２４・・・・エネルギー流、 ２６．１２６・・・・仕切り手段、 ２８．１２８・・・・リード線取付部、３０．１３０・
・・・形状記憶部分、 ３２・・・・記憶アセンブリー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、特有の結晶構造を各々有する第１の部分および第２
   の部分； 第１の部分と第２の部分を相互に連結し、第１の部分お
   よび第２の部分の少なくとも一方の特有の結晶構造とは
   異なる無定形構造を有する仕切り手段； とを具備することを特徴とする、形状記憶合金から作製
   された記憶要素。 ２、特有の内部構造を各々有する第１の部分および第２
   部分； 第１の部分と第２の部分を相互に連結し、異種の内部構
   造を有する仕切り手段； とを具備することを特徴とする形状記憶合金から作製さ
   れた記憶要素。 ３、リード線取付部； 形状記憶部分； リード線取付部と形状記憶部分とを相互に連結する障壁
   手段、 該障壁手段は、しきい変態温度を超える温 度における形状記憶部分の逆マルテンサイト変態が形状
   記憶部分における該選択イオンの存在により害されない
   ように、リード線取付部から形状記憶部分に選択された
   イオンの移行を阻止する； を具備することを特徴とする、形状記憶合金から作製さ
   れた記憶要素。 ４、第１の内部構造を有する形状記憶合金から作製され
   た記憶要素であって、 該第１の内部構造を有する第１の部分； 該第１の内部構造を有する第２の部分； 第１の部分と第２の部分を相互に連結する仕切り手段、 該仕切り手段は、異種の第２の内部構造を 有し、そして第１の部分と第２の部分の間の第１の内部
   構造の選択部分をエネルギー源に暴露することによって
   形成される； を具備することを特徴とする記憶要素。 ５、形状記憶合金から作製され、特有の内部構造を各々
   有するリード線取付部と形状記憶部分から形成された記
   憶要素と、リード線取付部に結合された導電リード線と
   からなる記憶アセンブリーであって、 さらに、リード線取付部と形状記憶部分とを相互に連結
   する仕切り手段を含み、該仕切り手段は、リード線をリ
   ード線取付部に結合する前に、熱応力への暴露によって
   引き起こされた、記憶要素の特有の内部構造の少なくと
   も一方とは異種の内部構造を有する熱応力ゾーンを規定
   することを特徴とする記憶アセンブリー。 ６、形状記憶合金から作製され、リード線取付部と形状
   記憶部分を含む記憶要素と、リード線取付部に結合され
   た銀リード線とからなる記憶アセンブリーであって、 リード線取付部は、銀リード線から伝達さ れそこに存在する銀イオン源を与える； さらに、形状記憶部分における銀の濃度を制御するため
   に、リード線取付部から形状記憶部分への銀イオンの移
   行を調整するための、リード線取付部と形状記憶部分と
   を相互に連結する手段を含む記憶アセンブリー。 ７、結晶内部構造を有する形状記憶合金から作製され、
   異種内部構造を有しそして形状記憶合金を第１の部分お
   よび第２部分に分割する仕切り手段を具備する記憶要素
   。 ８、第１の内部構造を有する第１の部分および第２の部
   分と、異種の第２の内部構造を有しそして第１の部分と
   第２部分とを分離する仕切り手段とを具備することを特
   徴とする、形状記憶合金から作製された記憶要素。 ９、温度作動記憶要素を作製する方法であって、結晶構
   造を有する形状記憶合金から作製された機構を与え； 該機構の選択部分をエネルギー源に暴露し、該選択部分
   によって相互に連結された第１の部分と第２の部分に該
   機構を分割し； 該選択部分の結晶構造を分裂させるために十分に少なく
   とも所定期間の間暴露段階を継続させ、結晶構造を変化
   させ、第１の部分と第２の部分の間の選択イオンの移動
   を阻止するように構成された異種構造を与える； 段階からなることを特徴とする方法。 １０、温度作動記憶要素を作製する方法であって、 結晶構造を有する形状記憶合金から作製された機構を与
   え； 該機構の選択部分に熱的に応力をかけ、該選択部分によ
   って相互に連結された第１の部分および第２の部分に該
   機構を分割し、そして第１の部分と第２の部分の間の選
   択イオンの移行を阻止する手段を備えるように構成され
   た異種構造を与えるように該選択部分の結晶構造を変化
   させる；段階とからなることを特徴とする方法。 １１、形状記憶合金から作製されたリード線取付部およ
   び形状記憶部分と、リード線取付部から形状記憶部分へ
   の選択イオンの移行を阻止するためにリード線取付部と
   形状記憶部分を結ぶ障壁手段とを具備することを特徴と
   する記憶要素。 １２、形状記憶合金から作製されたリード線取付要素； 形状記憶合金から作製された形状記憶要素；導電リード
   線； リード線取付要素に導電リード線を結合する手段； リード線取付要素から形状記憶要素への導電リード線と
   結合手段の少なくとも一方に固有の選択イオンの移行を
   調整し、形状記憶要素における該選択イオンの濃度を制
   御するための、リード線取付要素と形状記憶要素と結ぶ
   障壁手段； とを具備する記憶アセンブリ。