JPH03294666A - Inch worm mechanism using shape memory alloy - Google Patents

Inch worm mechanism using shape memory alloy

Info

Publication number
JPH03294666A
JPH03294666A JP9312290A JP9312290A JPH03294666A JP H03294666 A JPH03294666 A JP H03294666A JP 9312290 A JP9312290 A JP 9312290A JP 9312290 A JP9312290 A JP 9312290A JP H03294666 A JPH03294666 A JP H03294666A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shape memory
memory alloy
clamp
drive unit
clamp mechanism
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.)
Pending
Application number
JP9312290A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidetaka Sekine
関根 英隆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority to JP9312290A priority Critical patent/JPH03294666A/en
Publication of JPH03294666A publication Critical patent/JPH03294666A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manipulator (AREA)

Abstract

PURPOSE:To carry out inch worm operation effectively by controlling a clamp mechanism clamping a shape memory alloy rod and a driving unit alternately. CONSTITUTION:A driving unit 4 consists of a pair of clamp mechanisms 6 clamping a shape memory alloy rod 1, feeder terminals 5 provided unsymmetrically on both sides of each clamp mechanism 6, a power source 7 supplying power to each terminals 5 and a switch 8. The driving unit 4 and the clamp mechanisms 6 are operated alternately by controller. Thereby the inch worm operation can be carried out effectively.

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を使用したインチワーム機構に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an inchworm mechanism using a shape memory alloy.

(従来技術) 形状記憶合金を用いて直線状の運動を行うアクチュエー
タを構成するには、従来形状記憶合金をばね状に加工し
、このばねを拮抗させる方法がとられていた。しかし、
この方法では移動する物体の両側にばねが配置されるの
と、ばねの釣り合い点間でしか移動できないことから、
変位を大きくしようとすると、アクチュエータも大きく
なってしまう欠点があった。
(Prior Art) In order to construct an actuator that performs linear motion using a shape memory alloy, the conventional method has been to process the shape memory alloy into a spring shape and counterbalance the springs. but,
In this method, springs are placed on both sides of the object to be moved, and movement is possible only between the points of balance of the springs.
If you try to increase the displacement, the actuator also becomes larger.

(発明により解決しようとする課題) 通電加熱と自然冷却のみで一種の熱駆動アクチュエータ
として使える形状記憶合金の変形量は通常数%から1%
以下に抑える必要がある。したがって変位量を大きくす
る為には、アクチュエータそのものも大きくならざるを
得ない。
(Problem to be solved by the invention) The amount of deformation of a shape memory alloy that can be used as a type of thermally driven actuator only by electrical heating and natural cooling is usually from several percent to 1%.
It is necessary to keep it below. Therefore, in order to increase the amount of displacement, the actuator itself must also become larger.

本発明では、形状記憶合金の変位量を拡大すること、及
び作動の簡便構構のインチワーム機構を提供することを
目的とする。
The present invention aims to increase the amount of displacement of a shape memory alloy, and to provide an inchworm mechanism with a simple structure for operation.

(課題を解決するための手段) 形状記憶合金をクランプする1対のクランプ機構と、各
クランプ機構の両側にこれと非対称に設けた給電子と、
各給電子に給電する電源及びスイッチからなる駆動ユニ
ット及び上記駆動ユニット及びクランプ機構を交互に作
動させる制御装置とで構成した。
(Means for solving the problem) A pair of clamp mechanisms for clamping a shape memory alloy, a feeder provided asymmetrically on both sides of each clamp mechanism,
It consisted of a drive unit consisting of a power supply and a switch for feeding power to each feeder, and a control device that alternately operated the drive unit and the clamp mechanism.

又クランプ機構の両側に非対称に2対の給電子を設けて
逆方向運動を可能にした。
In addition, two pairs of feeders are provided asymmetrically on both sides of the clamp mechanism to enable movement in opposite directions.

(実施例) 第1図に本発明の基本的な構成を示す。1はワイヤ又は
テープ状をした形状記憶合金、2は形状記憶合金1を張
った移動ユニツ1〜.3はユニットをガイドするリニア
ガイド、4は駆動ユニットである。
(Example) FIG. 1 shows the basic configuration of the present invention. 1 is a wire or tape-shaped shape memory alloy, and 2 is a moving unit 1 to 2 covered with the shape memory alloy 1. 3 is a linear guide that guides the unit, and 4 is a drive unit.

なお移動ユニット2を固定し、ユニット2上にリニアガ
イド3を設け、駆動ユニット4をガイドするようにすれ
ば、卸動ユニツ1〜4が移動するアクチュエータにもな
る。
Note that if the moving unit 2 is fixed and a linear guide 3 is provided on the unit 2 to guide the drive unit 4, the moving units 1 to 4 can also act as moving actuators.

第2図に駆動ユニット4の構成を示す。駆動ユニット4
は形状記憶合金1に電流を流すための給電子5と形状記
憶合金1をクランプするクランプ機構6からなっている
。給電子5はクランプ機構6に対して非対称(即ちクラ
ンプ機構6の中心と給電子5の中心が一致しない)にな
るように設置される。第2図の場合、4本の給電子5と
1対のクランプ機構6及び加熱用の電源7と、これを制
御するスイッチ8から構成された2個のユニットで構成
される。9は給電子抑圧用のばねである。
FIG. 2 shows the configuration of the drive unit 4. Drive unit 4
It consists of a feeder 5 for passing current through the shape memory alloy 1 and a clamp mechanism 6 for clamping the shape memory alloy 1. The feeder 5 is installed so as to be asymmetrical with respect to the clamp mechanism 6 (that is, the center of the clamp mechanism 6 and the center of the feeder 5 do not coincide). In the case of FIG. 2, it is composed of two units each including four feeders 5, a pair of clamp mechanisms 6, a heating power source 7, and a switch 8 for controlling them. 9 is a spring for suppressing the feeding electron.

(作動) 第3図に示す作動原理図に基いて説明する(図では駆動
ユニット4側が移動するかの如く描いているが、これは
形状記憶合金1と駆動ユニット4との相対的な運動であ
って、駆動ユニット4が固定されていれば、形状記憶合
金1側すなわち移動ユニット側が運動する)。
(Operation) The operation principle will be explained based on the diagram shown in Fig. 3 (in the figure, the drive unit 4 side is depicted as moving, but this is due to the relative movement between the shape memory alloy 1 and the drive unit 4). If the drive unit 4 is fixed, the shape memory alloy 1 side, that is, the moving unit side moves).

(1)左側のスイッチ8Ω1を閉じ、斜線部分を通電加
熱してこの部分をオーステナイト相にした後、左側のク
ランプ6Qで形状記憶合金1をクランプする。この時斜
線部の剛性は高くなり、この部分のひずみ率は他の部分
に比べ小さくなる(形状記憶合金を等価的にバネと考え
ると、オーステナイ1へ相の部分のバネ係数の方がマル
テンサイトの部分の係数より大きくなる。力の釣り合い
状態を考えれば、オーステナイト相の部分のひずみ率は
小さく、マルテンサイト相の部分のそれは大きくなる)
(1) Close the switch 8Ω1 on the left side, heat the diagonally shaded area to turn it into an austenite phase, and then clamp the shape memory alloy 1 with the clamp 6Q on the left side. At this time, the rigidity of the shaded area is high, and the strain rate of this area is smaller than that of other areas. (If we consider the state of force balance, the strain rate in the austenite phase part will be small and that in the martensitic phase part will be large.)
.

(2)力の釣り合いがとれたところで右側のクランプ6
rでクランプする。
(2) When the forces are balanced, clamp 6 on the right side
Clamp with r.

(3)右側のクランプ6rでクランプした後、左側のク
ランプ6Qをリリースして左側のスイッチ8Q□を開放
、右側のスイッチ8r工を閉じる。この動作後、左側の
クランプ6Q直下のオーステナイト相であった部分が冷
えてマルテンサイト相に変わり、右側のクランプ6r直
下の斜線部がオーステナイト相になると、ユニットが6
r部分の移動に伴って右へ動く。
(3) After clamping with the right clamp 6r, release the left clamp 6Q, open the left switch 8Q□, and close the right switch 8r. After this operation, the part directly under the left clamp 6Q that was in the austenite phase cools and changes to the martensite phase, and the shaded part directly under the right clamp 6r becomes the austenite phase, and the unit 6
It moves to the right as the r part moves.

(4)力の釣り合いがとれたところで、左側のクランプ
6Qでクランプする。
(4) Once the forces are balanced, clamp with the left clamp 6Q.

以上(1)〜(4)のサイクルを繰り返すことにより、
駆動ユニット4は形状記憶合金1に対して相対的に右へ
動いてゆく。逆に左側スイッチ8 Q、1゜8r□の代
わりに右側スイッチ8Q2,8r、、を用いて動作させ
れば左へ動く。
By repeating the cycles (1) to (4) above,
The drive unit 4 moves to the right relative to the shape memory alloy 1. Conversely, if the right switches 8Q2, 8r, etc. are used instead of the left switches 8Q, 1°8r□, it will move to the left.

なお以上の説明で形状記憶合金を通電加熱、自然冷却と
しているが、これらの方法にこだわることなく、種々の
加熱・冷却方法、例えば誘導加熱。
In the above explanation, the shape memory alloy is heated by electricity and cooled naturally, but it is not limited to these methods, and various heating and cooling methods, such as induction heating, can be used.

セラミックヒータ等と油冷9強制空冷、ペルチェ素子な
どの組合せでも可能である。
It is also possible to use a combination of a ceramic heater, etc., oil cooling, forced air cooling, Peltier element, etc.

(効果) 形状記憶合金をクランプする1対のクランプ機構と、各
クランプ機構の両側にこれと非対称に設けた給電子と、
各給電子に給電する電源及びスイッチとよりなる駆動ユ
ニットからなり、駆動ユニット及びクランプ機構を交互
に制御することにより、インチワーム動作を効果的に行
わせることができるようにした。
(Effects) A pair of clamp mechanisms that clamp the shape memory alloy, and feeders provided asymmetrically on both sides of each clamp mechanism,
It consists of a drive unit consisting of a power supply and a switch that feeds power to each feeder, and by alternately controlling the drive unit and clamp mechanism, inchworm operation can be performed effectively.

この機構により大きな変位量のインチワームアクチュエ
ータを得ることが可能となった。
This mechanism made it possible to obtain an inchworm actuator with a large displacement.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の概念図。 第2図は旺動ユニツ1への詳細図。 第3図は動作説明図。 図において; 1 形状記憶合金 3 リニアガイド 5 給電子 7 電源 9 ばね 移動ユニット 廂動ユニツ1〜 クランプ機構 スイッチ 以」二 FIG. 1 is a conceptual diagram of the present invention. Figure 2 is a detailed diagram of the Odo Units 1. FIG. 3 is an explanatory diagram of the operation. In the figure; 1 Shape memory alloy 3 Linear guide 5 Electron feeder 7 Power supply 9 Spring mobile unit Rotating Units 1~ clamp mechanism switch I"2

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)形状記憶合金をクランプする1対のクランプ機構
と、各クランプ機構の両側にこれと非対称に設けた給電
子と、各給電子に給電する電源及びスイッチとからなる
駆動ユニット、及び上記駆動ユニット及びクランプ機構
を交互に作動させる制御装置とからなることを特徴とす
る形状記憶合金を使用したインチワーム機構。
(1) A drive unit consisting of a pair of clamp mechanisms that clamp the shape memory alloy, feeders provided asymmetrically on both sides of each clamp mechanism, a power source and a switch for feeding power to each feeder, and the drive unit described above. An inchworm mechanism using a shape memory alloy, comprising a control device that alternately operates a unit and a clamp mechanism.
(2)クランプ機構の両側に非対称に2対の給電子を設
けて逆方向運動を可能にしたことを特徴とする請求項(
1)項記載の形状記憶合金を使用したインチワーム機構
(2) Claim (2) characterized in that two pairs of feeders are provided asymmetrically on both sides of the clamp mechanism to enable movement in opposite directions.
An inchworm mechanism using the shape memory alloy described in item 1).
JP9312290A 1990-04-10 1990-04-10 Inch worm mechanism using shape memory alloy Pending JPH03294666A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9312290A JPH03294666A (en) 1990-04-10 1990-04-10 Inch worm mechanism using shape memory alloy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9312290A JPH03294666A (en) 1990-04-10 1990-04-10 Inch worm mechanism using shape memory alloy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03294666A true JPH03294666A (en) 1991-12-25

Family

ID=14073719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9312290A Pending JPH03294666A (en) 1990-04-10 1990-04-10 Inch worm mechanism using shape memory alloy

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH03294666A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019117448B3 (en) * 2019-06-27 2020-12-17 Solvo GmbH Walking drive arrangement and method for its operation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019117448B3 (en) * 2019-06-27 2020-12-17 Solvo GmbH Walking drive arrangement and method for its operation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0395298A3 (en) Standing-wave type ultrasonic motor
WO2020067043A1 (en) Magnetic refrigeration system
JPH03294666A (en) Inch worm mechanism using shape memory alloy
JP4040794B2 (en) Shape memory alloy actuator
US4902996A (en) Movable coil driving unit
JPS61171885A (en) Actuator
CN211265352U (en) Mechanical logic control bidirectional actuating mechanism based on shape memory alloy
KR102485764B1 (en) Driving system based on thermal actuator and robot joint using the driving system and robot hand using the driving system
JPS61190178A (en) Inclinedly moving actuator
JPH05104475A (en) Actuator having multi-degree of freedom
JP2777112B2 (en) Shape memory actuator
JPH0775355A (en) Shape memory actuator
KR200484695Y1 (en) Necklace with hot and cold function
JPH0241353Y2 (en)
WO2022270210A1 (en) Heat exchange system
JPH0377390B2 (en)
CN218227908U (en) Quick button hot melt tool
CN110828232A (en) Mechanical logic control bidirectional actuating mechanism based on shape memory alloy
SU1291256A1 (en) Arrangement for displacing ferromagnetic material
JPH0419996Y2 (en)
JPS62150087A (en) Drive device
Cheng et al. A novel thermomagnetic rotational-actuator
JPS61185082A (en) Electric signal/mechanical amount converter
JPS63251321A (en) Shape memory alloy actuator
JPS61245217A (en) Actuator