JPH0323380A - 形状記憶合金 - Google Patents

形状記憶合金

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JPH0323380A
JPH0323380A JP12277689A JP12277689A JPH0323380A JP H0323380 A JPH0323380 A JP H0323380A JP 12277689 A JP12277689 A JP 12277689A JP 12277689 A JP12277689 A JP 12277689A JP H0323380 A JPH0323380 A JP H0323380A
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JP
Japan
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shape memory
shape
memory alloy
covering material
heat
Prior art date
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Pending
Application number
JP12277689A
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English (en)
Inventor
Hirotsune Momose
百瀬 皓常
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UINGU HAISERA KK
Original Assignee
UINGU HAISERA KK
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  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)

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に係り、詳しくは線状に形成した
形状記憶合金を電気絶縁性及び断熱性を有する被覆材で
*l’lLた形状記憶合金に関するものである. く従来の技術〉 現在、一定の温度条件のもとに所定の形状を記憶させ、
これを所望の形状に変形させた後、所定温度以上に再加
熱すると記憶形状を回復することが出来る形状記憧合金
が開発されている.前記形状記憶合金は、該合金を記憶
させるべき形状に拘束して300℃〜600℃の範囲に
加熱すると、金属組織がオーステナイト相(A相)とな
り、このとき形状記憶合金の原子が拘束形状に応した配
列状態となる.そして前記温度範囲から冷却することに
よって形状記憧合金の組織をマルテンサイト(M相)に
変態させ、A相に於ける原子配列を固定することで、所
定の形状を記憧させることが出来る. 形状記憶合金のM相に於ける横弾性係数ばA相に於ける
横弾性係数よりも小さいため、M相状態の形状記憶合金
を変形させることは容易であり、且つM相からA相への
変態の際に力を発生し、この力により外部に仕事をなす
ことが出来る.上記の如き性質を有する形状記憶合金は
、熱によって作動する弁機構の駆動手段、或いは熱によ
って作動する温度センサー等に用いられている。
これ等は雰囲気温度によって作動,非作動状態となるも
のである.また一部には形状記憶合金を加熱することで
積極的に形状を回復させ、このとき発生する力を駆動力
として取り出すことも試みられている. く発明が解決しようとする課題〉 上記の如き形状記憶合金を積極的に形状回復させようと
する場合、該形状記憶合金に直接通電して発熱させるこ
とが有利である. 然し、形状記憶合金が露出した状態で配置されていると
、近接位置にある他の部材と接触して漏電したり或いは
形状記憶合金の熱が他の部材に伝達されて周囲に悪影響
を及ぼす虞がある.上記形状記憶合金が記憶した形状を
何復するためには、この形状記憶合金が所定の形状回復
温度以上に昇温することが条件であり、且つ回復形状に
ある形状記憶合金を所望の形状に変形させるためには、
この形状記位合金がM相状態、即ち形状回復温度以下の
温度にあることが必要である.従って、形状記憶合金の
温度は速やかに上昇或いは降下し得ることが望ましい.
即ち、形状記憶合金が適度な断熱状態にあること、及び
適度な放熱状態を有することが必要である. また形状記憶合金を被覆した場合には、該形状記憶合金
が記憶形状への回復をする際の形状変化を阻害するもの
であってはならない. 本発明の目的は、illllt状態で他の部材と接触し
ても漏電したり或いは熱を伝達したりする虞が無く、且
つ適度な放熱性を有し更に形状回復を阻害することのな
い形状記憶合金を提供することにある. <!l!fiを解決するための手段〉 上記課題を解決するために本発明に係る形状記憶合金は
、線状に形成した形状記憶合金又は複数の形状記憶合金
を接合して線状に構成した形状記憶合金を電気絶縁性及
び断熱性を有する被覆材によって被覆したものである. 前記形状記憶合金に於いて、被覆材をセラミ7クス又は
プラスチック或いはガラスによって形成することが好ま
しい. また前記形状記憶合金に於いて、被覆材を長手方向に複
数に分割して形戒することが好ましく、更に該被覆材を
ビーズ状に形成することがより好ましい. く作用〉 上記手段によれば、線状に形成した形状記憶合金を電気
絶縁性及び断熱性を有するセラミックス.プラスチック
.ガラス等の素材によって形成した被覆材によって被覆
したので、形状記憶合金を通電して加熱する際に該形状
記憶合金が近接する他の部材と接触しても漏電する虞が
無く、また接触した他の部材に対し熱を伝達する虞もな
い.また被覆材を長手方向に複数に分割して形成し或い
はビーズ状に形戒することによって、形状記憶合金の熱
が被覆材の内部に籠ちることが無く、被覆材の分割部分
から放熱することが出来、且つ形状記憶合金が記憶形状
を回復する際に被覆材が形状記憶合金の形状の変化を阻
害することがない.く実施例〉 以下上記手段を適用した形状記憶合金の実施例について
図を用いて説明する. 第1図(A)〜(C)は本発明に係る形状記憶合金の説
明図、第2図(^),(B)は線状に形成した形状記憧
合金の説明回、第3図(A)〜(C)は被覆材の説明図
、第4図は形状記憶合金の動作説明図である. 第l図(A)は後述する形状記憶合金1.  2を長手
力向に複数に分割して形成した被覆材5によって被覆し
た形状記憶合金Aを示しており、同図(B)は球形の被
覆材、即ちビーズ状の被覆材6によって被覆した形状記
憶合金Bを示したものであり、同図<C> は長さの短
い円筒状の被覆材、即ちビーズ状の被覆材7によって被
覆した形状記憶合金Cを示したものである. 形状記憧合金lは第2図(^)に示すように、1本の素
材を長尺線状に形處したものであり、予め所定の形状が
記憶されている. 形状記憶合金2は同図(B)に示すように、所定の長さ
を有する複数の形状記憶合金の線材3a〜3dを接続部
材43〜4Cを介して接合することによって長尺線状に
形成されている。この形状記憧合金2を##威する個々
の線材3a〜3dには、夫々予め所定の形状が記憶され
ている。
形状記憶合金l及び線材3a〜3dは夫々線状に形成さ
れたものであり、これ等の断面形状は丸.正方形及び長
方形を含む多角形等種々の形状を持って形戒することが
出来る.従って、形状記憶合金l及び線材3a〜3dと
しては幅と厚みの比率の小さい板状であっても良い. 前記形状記憶合金1.2を被覆するための被覆材として
は第3図(A)に示すように、予め中心に形状記憧合金
1,2を通すための通孔5aを穿設し、且つ外径と比較
して長い長さを持った、所謂ガイシ状に形成した被覆材
5を用いることが出来る. また同図(B)に示すように、予め中心に通孔6aを穿
設した球状被覆材6を用いることも出来る.更に同図(
C)に示すように、予め中心に通孔7aを穿設した円筒
状被覆材7を用いることも出来る. 前記被覆材6、7は球状或いは円筒状の所謂ビーズ状に
形成されたものである。
前記の如く形成した被覆材5〜7に於いて、該被覆材5
〜7の外径は形状記憶合金1,2の径に応じた直径を持
って形成されている。即ち、被覆材5〜7に要求される
機能が電気絶縁性と断熱性とであることから、予め形状
記憶合金1,2に印加される電圧に応じた耐電圧と形状
回復温度に応じた耐熱性及び断熱性を得ることが出来る
厚さが設定されている. また通孔5a〜7aは形状記憶合金1.  2の径及び
接合部材4a〜4Cの径と比較して充分大きな直径を持
って形成されている。これは形状記憧合金1.2が記憶
形状を回復する際に通孔5a〜7aの内面と接触した場
合、形状を回復する際の力が被覆材5〜7に作用し、こ
のときに発生する応力によって被覆材5〜7を破壊する
虞があるためである. また通孔5a〜7aの直径を形状記憶合金l,2の径よ
りも充分大きな径を持って形成ずることによって被覆材
5〜7と形状記憶合金1.2との間に空隙を構成するこ
とが出来る。そして形状回復温度以上に加熱された形状
記憶合金1.2を該温度以下に冷却する場合、前記空隙
に例えばブロア等の送風装置を用いて冷却空気を強制通
風することで形状記憶合金1.  2を強制冷却し、速
やかに温度降下させることが可能となる. また被覆材5〜7の軸方向の長さは特に限定されるもの
ではない.即ち、被覆材5〜7を長手方向に複数に分割
する目的の一つは、形状記憶合金1.2が記憧形状を@
復する際に被覆材5〜7が形状回復動作を阻害しないこ
とである.従って、被覆材5〜7は形状記憧合金1. 
 2の形状回復動作を阻害しない長さであれば良く、こ
のため、被覆材5〜7の細長比(被覆材5〜7の外径に
対する長さの比)は特に限定されるものではない.然し
、形状が複雑であり、且つ曲率の小さいR部分を有する
ような形状を記憶した形状記位合金】,2を被覆する場
合には、ビーズ状の被覆材67を用いることが有利であ
る.この被覆材6.7は細長比が略lであり、従って、
形状記憶合金!,2が複雑な形状を回復する場合であっ
ても追従することが出来る. 特に、球状に形成した被覆材6の場合には、該被覆材6
が相互に当接することなく形状記憧合金1.  2の形
状回復に追従することが出来、且つ被覆材6が近接する
他の部材と接触してもこの接触位置が点接触となるため
、形状記憶合金1.2の熱が他の部材に伝達される虞が
極めて少ない。
前記被覆材5〜7はセラよソクス.プラスチック.ガラ
ス等を素材として形或することが好ましい.前記各素材
は電気的な絶縁性を有し、且つ適度な断熱性を有するも
のである. 被覆材5〜7をセラミックスによって形成する場合には
、粘土状のセラミックス素材をパイプ状に押出戒形する
と共に予め設定された長さに切断し、これを焼威するこ
とで得ることが出来る.即ち、バイブ状に成形されたセ
ラミフクス素材を細長比を大きくとって切断した場合に
はガイシ状の被覆材5を形成することが可能であり、ま
た細長比を小さくとって切断した場合にはビーズ状の被
覆材7を形成することが出来る.更に、細長比を小さく
とると共に球状に威形した場合には被覆材6を形戒する
ことが出来る. 被覆材5〜7をプラスチックによって形或する場合にも
前記セラミックスの場合と略同律にして形戒することが
出来、ガラスによって形成する場合には、通常のガラス
製造法によって同様に形戒することが出来る. 次に上記の如く構成された形状記憶合金A−Cの記憶形
状を回復させる場合について説明する.第4図は形状記
憶合金A−Cを代表して形状記憶合金Bを用いた場合を
示している. 図に於いて、形状記憶合金Bは第2図(A)に示す長尺
状の形状記憧合金1を球状に形成した被覆材6によって
被覆して形成したものであり、電源8によってill電
され、ジュール熱によって発熱し得るように構成されて
いる.前記電源8は電源制御部9によって通1t電圧,
通電時間等を制扉されている.また電源8は′IIi線
lOによって形状記憶合金lの両端と接続されている. 上記構成に於いて、形状記憶合金1を形状回復温度以上
に上昇させるのに必要な電圧は、予め電源制御部9に入
力されている.従って、電源制御部9に設けた図示しな
いスイッチをONすると、電ill8から形状記憶合金
lに所定電圧が印加されることで該形状記憶合金1が発
熱する.そして形状記憶合金1の温度が形状回復温度以
上になると記位形状を回復し、図に示すような形状を回
復する.このとき、個々の被覆材6が隣接する被覆材6
との相対位置を変更し、形状記憶合金lの回復形状に追
従する.従って、被覆材6は形状記憶合金lの形状回復
を阻害することがない.特に、被覆材6が球状に形成さ
れることから、形状記憶合金lの回復形状が複雑であり
且つ曲率の小さいR部分を有していても該形状に追従す
ることが出来、被覆材6が隣接する被覆材6と当接する
ことがない。
また形状記憧合金Bが形状を回復する際に、該形状記憶
合金Bと近接して配設された他の部材と接触しても、被
覆材6が電気的絶縁性と断熱性とを有するために漏電し
たり熱伝達することが無く、このため周囲に悪影響を及
ぼす虞がない.第4図の説明に於いて、形状記位合金I
を球状に形成した被覆材6によって被覆した場合を説明
したが、他の被覆材5.7によって被覆した場合であっ
ても同様にして形状記憶合金1の形状回復を阻害するこ
と無く、他の部材に対するリークや熱伝達の虞がない. 上記の如く、被覆材5〜7が長手力向に複数に分割され
て形成された場合、特にビーズ状に形成された場合には
、個々の被覆材5〜7の間に間隙が生しる.そして形状
記憧合金lの保有する熱は、前記間隙を通って外部に放
散し得るものである.〈発明の効果〉 以上詳細に説明したように、本発明に係る形状記憶合金
は、線状に形成した形状記憶合金を電気絶縁性及び断熱
性を有するセラミックス,プラスチック,ガラス等の素
材によって形成した被覆材によって被覆したので、形状
記憶合金を通電して加熱する際に該形状記憶合金が近接
する他の部材と接触しても漏電する虞が無く、また接触
した他の部材に対し熱を伝達する虞が極めて少なく、こ
のため、周囲の部材に対し悪影響を及ぼす虞が少ない. また被覆材を長手力向に複数に分割して形成し或いはビ
ーズ状に形成することによって、個々の被覆材の間に間
隙が形成されるため、形状記憶合金の熱が被覆材の内部
に籠もることが無く、被覆材の分割部分から放熱するこ
とが出来る.また上記の如く被覆材が長子方向に複数に
分割されているため、形状記憶合金が記憶形状を回復す
る際に被覆材が形状記憶合金の形状の変化を阻害するこ
と無く、回復形状に追従することが出来る等の特徴を有
するものである.
【図面の簡単な説明】
第1図(A)〜(C)は本発明6こ係る形状記憶合金の
説明図、第2図(A) . (B)は綿状に形成した形
状記憶合金の説明図、第3図(A)〜(C)は被覆材の
説明図、第4図は形状記憶合金の形状回復動作の説明図
である. A−Cは被覆材によって被覆された形状記憧合金、1.
2は線状に形成された形状記憧合金、33〜3dは形状
記憶合金の線材、4a〜4cは接合部材、5は細長比の
大きい被覆材、6は球状に形成された被覆材、7は細長
比の小さい被覆材、5a〜7aは遣孔、8はis、9は
*S′#A御部、10は電線である.

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)線状に形成した形状記憶合金又は複数の形状記憶
    合金を接合して線状に構成した形状記憶合金を電気絶縁
    性及び断熱性を有する被覆材によって被覆したことを特
    徴とした形状記憶合金。
  2. (2)前記被覆材をセラミックス又はプラスチック或い
    はガラスによって形成したことを特徴とした請求項(1
    )記載の形状記憶合金。
  3. (3)前記被覆材を長手方向に複数に分割して形成した
    ことを特徴とした請求項(1)又は(2)記載の形状記
    憶合金。
  4. (4)前記被覆材をビーズ状に形成したことを特徴とし
    た請求項(1)又は(2)記載の形状記憶合金。
JP12277689A 1989-05-18 1989-05-18 形状記憶合金 Pending JPH0323380A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8218395B2 (en) 2009-06-18 2012-07-10 Panasonic Corporation Moving object detecting apparatus
JP2013542784A (ja) * 2010-10-22 2013-11-28 ゴア エンタープライズ ホールディングス,インコーポレイティド 形状記憶合金作動装置を備えるカテーテル

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8218395B2 (en) 2009-06-18 2012-07-10 Panasonic Corporation Moving object detecting apparatus
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