JPH06173844A - 形状記憶アクチュエータ - Google Patents

形状記憶アクチュエータ

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Publication number
JPH06173844A
JPH06173844A JP21317192A JP21317192A JPH06173844A JP H06173844 A JPH06173844 A JP H06173844A JP 21317192 A JP21317192 A JP 21317192A JP 21317192 A JP21317192 A JP 21317192A JP H06173844 A JPH06173844 A JP H06173844A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shape memory
heating element
resistance heating
thin film
actuator
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
JP21317192A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomoyasu Takusagawa
友康 田草川
Hiroshi Okamoto
弘 岡本
Setsuya Mitsuishi
節也 三石
Teruyuki Matsui
照幸 松井
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.)
Meitec Group Holdings Inc
Original Assignee
Meitec Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Meitec Corp filed Critical Meitec Corp
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Publication of JPH06173844A publication Critical patent/JPH06173844A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 形状記憶アクチュエータの低電力
化及び接続性向上を実現する。 【構成】 本発明のアクチュエータの場合、
図3に示すように、形状記憶合金11表面上に、絶縁性
薄膜12を介して発熱抵抗体13を形成し、接続を容易
とする導電性薄膜14を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は形状記憶材料の温度を変
化させて形状変化を起こさせるアクチュエータに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、熱を運動に変換し、所定の動作を
起こさせるアクチュエータとして、形状記憶合金アクチ
ュエータがある。第1図はスプリング型の形状記憶合金
アクチュエータの従来例である。このアクチュエータ1
はニッケルとチタンの合金からなっており、その先端に
はおもり2がつり下げられている。アクチュエータ1は
あらかじめ所定のスプリング形状で形状記憶処理がなさ
れている。このアクチュエータ1はおもり2により、伸
びた状態になっているが、アクチュエータ1を所定の温
度に加熱することにより、形状記憶処理された形状に復
帰する。一般にアクチュエータ1の加熱は、アクチュエ
ータ1に電流を直接通電して行い、冷却は自然放熱によ
って行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の形状
記憶合金を駆動源としたアクチュエータでは、形状記憶
合金の抵抗加熱と自然放熱を用いていたため、以下の問
題があった。 1.形状記憶合金に電流を直接通電させるために、形状
記憶処理の際に形成された酸化被膜を除去しなければな
らない。 2.熱容量が大きいために加熱及び放熱に時間がかか
り、すばやい変形が困難であり、高速動作が不可能であ
った。 3.形状記憶合金内の電流を流れる断面積が大きくなる
と電気抵抗が低下するため所定の発熱量を得るために電
流値が増加し、低電力駆動が不可能であった。 4.形状記憶合金の接合性が悪く、アクチュエータ駆動
用電気回路との接続が困難であった。 等の課題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に形状記憶材料表面の少なくとも一部に対し、抵抗発熱
体を形成することを特徴とし、又形状記憶材料表面に絶
縁膜を介して、少なくとも2カ所に接続を容易とする導
電性薄膜部を設けた抵抗発熱体を形成することを特徴と
する。
【0005】
【作用】上記のような構成によって得られる作用は次の
通りである。 1.形状記憶合金表面上に設けられた抵抗発熱体により
加熱するため、形状記憶合金の断面積に関係なく高効率
で発熱でき、低電力駆動が可能である。 2.形状記憶合金表面上に設けられた抵抗発熱体により
加熱するため、発熱効率がよく、所定の温度に到達する
時間が短く、高速動作が可能である。 3.形状記憶合金表面上に設けられた導電性薄膜部を通
じて電流の通電を行うため、適当な材料を選択すること
により、ハンダ付け等の本形状記憶アクチュエータへの
配線や固定が容易となる。 4.形状記憶合金表面の絶縁膜に形状記憶合金の製造工
程で生じる酸化被膜を利用でき、酸化被膜除去処理が不
要となる。
【0006】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面により説明す
る。第2図は本発明の一実施例における形状記憶アクチ
ュエータ3の概略構成図である。ニッケルチタン合金か
らなる形状記憶処理された形状記憶合金4表面に高周波
マグネトロンスパッタリングによりシリコン窒化膜から
なる絶縁性薄膜5が形成されている。さらに真空蒸着に
よりニッケルクロム合金薄膜からなる抵抗発熱体6が形
成されている。なお、形状記憶合金4を形状記憶処理し
た際に形状記憶合金4表面上に形成された酸化被膜を絶
縁性薄膜5としてシリコン窒化膜の代わりとしてもよい
し、抵抗発熱体はセラミクスの発熱体としてもよい。ま
た、本実施例のように絶縁性薄膜5としてシリコン窒化
膜、抵抗発熱体6としてニッケルクロム合金のような高
温でも酸化されにくい材料を用いる場合、形状記憶処理
は上記絶縁性薄膜5および抵抗発熱体6を形状記憶合金
4表面に形成した後行ってもよい。以上の構成による形
状記憶アクチュエータ3は、抵抗発熱体薄膜6の通電に
より高効率で加熱され、形状記憶合金4があらかじめ形
状記憶処理された形状に復帰する。抵抗発熱体薄膜6に
通電することにより形状記憶合金4に直接通電する場台
に比べ、高効率加熱が可能であり、形状記憶アクチュエ
ータ3の低電力駆動が可能である。第3図は本発明の第
2の実施例を示す。10は本実施例の形状記憶アクチュ
エータであり、形状記憶処理が行われた形状記憶合金1
1と、形状記憶合金11の表面に形成された絶縁性薄膜
12を介して通電により発熱する、たとえばセラミクス
ヒータ材料からなる抵抗発熱体13が適宜の手段たとえ
ば真空蒸着により形成されている。この抵抗発熱体13
には配線やその他の構造材等へのたとえばろう付けによ
る接続が容易に行える適宜の接合材料からなる導電性薄
膜部14、14’が設けられている。本構成の形状記憶
アクチュエータ10の導電性薄膜部14、14’に適宜
の駆動回路の出力部をハンダ付けにより接続することが
でき、導電性薄膜部14、14’を介して抵抗発熱体1
3に通電することにより抵抗発熱体13が発熱する。こ
の発熱は形状記憶合金11に伝導され、形状記憶合金1
1は記憶された形状にすみやかに復帰する。すなわち、
本形状記憶アクチュエータ10は導電性薄膜部14、1
4’を設けた抵抗発熱体13の発熱により形状復帰する
ものであり、形状記憶合金11の断面積に関係なく高効
率な駆動ができるばかりでなく、従来極めて困難であっ
たハンダ付けによる配線も可能となる。第4図は本発明
の第3の実施例を示す。20は本実施例の形状記憶アク
チュエータであり、形状記憶処理が行われた形状記憶合
金21の表面に形成された絶縁性薄膜22を介してたと
えば、発熱体自身が設定温度を保持する自己温度制御可
能な導電性カーボンを主成分とする発熱抵抗体23が適
宜の手段により形成されている。この抵抗発熱体23に
は、配線やその他の構造材等へのたとえば低温溶接(ろ
う付け)が容易に行える適宜の接合材料からなる導電性
薄膜部24、24’、24”が設けられている。また、
形状記憶合金21において、導電性薄膜部24と24’
間及び24と24”間はそれぞれ別々に任意の形状に記
憶処理が施されている。本構成の形状記憶アクチュエー
タ20の導電性薄膜部24、24’、24”に適宜の駆
動回路の出力部を低温溶接することができ、導電性薄膜
部24と24’間に通電することにより、通電した区間
の抵抗発熱体23が発熱する。この発熱はそれぞれの区
間の形状記憶合金21にお伝導され、各区間の形状記憶
合金21はそれぞれ記憶された任意の形状に復帰するも
のである。本形状記憶アクチュエータ20は導電性薄膜
24と24’又は24と24”間の通電を適宜行うこと
により複数の種類の動きを取り出せるものである。また
形状記憶合金21の断面積に関係なく高効率な駆動がで
き、従来極めて困難であった低温溶接も可能となる。第
5図は本発明の第4の実施例を示す。30は本実施例の
形状記憶アクチュエータであり、それぞれ別々に任意の
形状記憶処理が行われた形状記憶合金31、31’と形
状記憶合金31、31’の表面に形成された絶縁性薄膜
32、32’を介して自己発熱可能な発熱抵抗体33、
33’が適宜の手段により形成されている。この抵抗発
熱体33、33’には配線やその他の構造材等へのたと
えば溶接が容易に行える適宜の接合材料からなる導電性
薄膜部34、34’34”、34’’’が設けられてい
る。また形状記憶合金31と31’は断熱部を介して適
宜の手段で接続されている。本構成の形状記憶アクチュ
エータ30の導電性薄膜部34、34’に適宜の駆動回
路の出力部を溶接することができ、導電性薄膜部34、
34’間に通電することにより発熱抵抗体33が発熱す
る。この発熱は形状記憶合金31に伝導され、形状記憶
合金31の記憶する形状に復帰する。同様にして導電性
薄膜34”と34’’’間に通電することにより、形状
記憶合金31’の記憶する形状に復帰する。すなわち本
形状記憶アクチュエータ30は前述の実施例に述べた特
徴を有し、かつ2方向の動作を行うことができるもので
ある。
【0007】
【発明の効果】本発明のアクチュエータは形状記憶合金
の表面に抵抗発熱体を形成するため、次のような効果を
奏する。 1.形状記憶合金表面上に設けられた抵抗発熱体により
加熱するため、抵抗値はバルクの金属より大きく、従っ
て低電力駆動が可能である。 2.形状記憶合金表面上に設けられた抵抗発熱体により
加熱するため、所定の温度に到達する時間が短く、高速
動作が可能である。 3.形状記憶合金表面上に設けられた導電性薄膜を通じ
て電流の通電を行うため、適当な材料を選択することに
より、ハンダ付けが容易となる。 4.形状記憶合金表面上に抵抗発熱体もしくは導電性薄
膜を形成するため、形状記憶処理後の酸による酸化被膜
除去処理が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【第 1図】 形状記憶アクチュエータの従来例を
示す
【第 2図】 第1の実施例の概略構成図を示す
【第 3図】 第2の実施例の概略構成図を示す
【第 4図】 第3の実施例の概略構成図を示す
【第 5図】 第4の実施例の概略構成図を示す
【符号の説明】
4,11,31,31’ ・・・・・ 形状記憶
合金 5,12,22,32,32’ ・・・・・ 絶縁性薄
膜 6,13,23,33,33’ ・・・・・ 発熱抵抗
体 3,10,20,30 ・・・・・ 形状記憶
アクチュエータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松井 照幸 愛知県名古屋市中区栄2丁目3番1号 株 式会社メイテック内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 形状記憶材料表面に、抵抗発熱体を形成
    することを特徴とする形状記憶アクチュエータ
  2. 【請求項2】 形状記憶材料表面に絶縁膜を介して、少
    なくとも2カ所に接続を容易とする導電性薄膜部を設け
    た抵抗発熱体を形成することを特徴とする請求項1記載
    の形状記憶アクチュエータ
JP21317192A 1992-07-01 1992-07-01 形状記憶アクチュエータ Pending JPH06173844A (ja)

Priority Applications (1)

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JP21317192A JPH06173844A (ja) 1992-07-01 1992-07-01 形状記憶アクチュエータ

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JPH06173844A true JPH06173844A (ja) 1994-06-21

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160002556A (ko) * 2014-06-30 2016-01-08 엘지디스플레이 주식회사 형상 기억 복합체 및 이를 포함하는 가변형 표시장치
KR20160082821A (ko) * 2014-12-29 2016-07-11 엘지디스플레이 주식회사 발열 시트 및 이를 포함하는 형상 기억 복합체

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160002556A (ko) * 2014-06-30 2016-01-08 엘지디스플레이 주식회사 형상 기억 복합체 및 이를 포함하는 가변형 표시장치
KR20160082821A (ko) * 2014-12-29 2016-07-11 엘지디스플레이 주식회사 발열 시트 및 이를 포함하는 형상 기억 복합체

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