JPH0633160A - バネ材 - Google Patents
バネ材Info
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- JPH0633160A JPH0633160A JP21203692A JP21203692A JPH0633160A JP H0633160 A JPH0633160 A JP H0633160A JP 21203692 A JP21203692 A JP 21203692A JP 21203692 A JP21203692 A JP 21203692A JP H0633160 A JPH0633160 A JP H0633160A
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- Japan
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- wire
- alloy
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- shape memory
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 バネ材として形状記憶合金の超弾性を維持さ
せる一方、異種の金属合金等のバネ材の剛性を付加させ
たバネ材を提供すること。 【構成】 チューブ状の超弾性を示す形状記憶合金の皮
材を作り、前記皮材の中に異種金属であるピアノ線、ス
テンレス線、リン青銅線等のバネ材の芯材を入れて、芯
材と皮材とが異種の金属と形状記憶合金からなるバネ材
であり、芯材と皮材の形状は自由にとれるが、特に皮材
がＴｉ−Ｎｉ系合金の円筒部材であるバネ材とした線材
を作ることによって、形状記憶合金の超弾性を維持し、
異種の合金の剛性を付加させたバネ材ができる。
せる一方、異種の金属合金等のバネ材の剛性を付加させ
たバネ材を提供すること。 【構成】 チューブ状の超弾性を示す形状記憶合金の皮
材を作り、前記皮材の中に異種金属であるピアノ線、ス
テンレス線、リン青銅線等のバネ材の芯材を入れて、芯
材と皮材とが異種の金属と形状記憶合金からなるバネ材
であり、芯材と皮材の形状は自由にとれるが、特に皮材
がＴｉ−Ｎｉ系合金の円筒部材であるバネ材とした線材
を作ることによって、形状記憶合金の超弾性を維持し、
異種の合金の剛性を付加させたバネ材ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、形状記憶合金とりわけ
超弾性バネ材に関する。
超弾性バネ材に関する。
【０００２】
【従来の技術】形状記憶合金（Ｔｉ−Ｎｉ合金、Ｃｕ−
Ｚｎ−Ａｌ合金等）は、マルテンサイト変態の逆変態に
付随して顕著な形状記憶効果を示すことがよく知られて
いる。又、逆変態の母相状態では、良好な超弾性を示す
こともよく知られている。形状記憶合金の超弾性バネ
は、伸び、ひずみで７％程度の可能性があるため、ステ
ンレス線、ピアノ線等と異なり、コイル状とせずにバネ
として使用できる利点を持っている。この直線バネ材
は、カテーテルガイドワイヤー等に実用化されている。
又、変形に対する可能性が大きいことを利用して、ブラ
ジャーの芯金、コルセットの芯金等にも変形防止、保形
性を改善することをメリットに実用化されている。
Ｚｎ−Ａｌ合金等）は、マルテンサイト変態の逆変態に
付随して顕著な形状記憶効果を示すことがよく知られて
いる。又、逆変態の母相状態では、良好な超弾性を示す
こともよく知られている。形状記憶合金の超弾性バネ
は、伸び、ひずみで７％程度の可能性があるため、ステ
ンレス線、ピアノ線等と異なり、コイル状とせずにバネ
として使用できる利点を持っている。この直線バネ材
は、カテーテルガイドワイヤー等に実用化されている。
又、変形に対する可能性が大きいことを利用して、ブラ
ジャーの芯金、コルセットの芯金等にも変形防止、保形
性を改善することをメリットに実用化されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これらの実用化には主
として、Ｔｉ−Ｎｉ合金が使われる。Ｔｉ−Ｎｉ合金が
優れた超弾性を示すことは、実用化への大きな利点とな
っている。しかしながら、バネ材として求められるヤン
グ率は極めて低く、ステンレス線の約１／３程度であ
る。このため、従来のバネ材に比べ剛性の低いバネとし
てしか使えず、窮屈な場所へのワイヤーの挿入、重量物
の保形には不向きなものとなっている。そこで、本発明
の技術的課題は、上記欠点に鑑み形状記憶合金の超弾性
を維持させる一方、剛性を付加させたバネ材を提供する
ことにある。
として、Ｔｉ−Ｎｉ合金が使われる。Ｔｉ−Ｎｉ合金が
優れた超弾性を示すことは、実用化への大きな利点とな
っている。しかしながら、バネ材として求められるヤン
グ率は極めて低く、ステンレス線の約１／３程度であ
る。このため、従来のバネ材に比べ剛性の低いバネとし
てしか使えず、窮屈な場所へのワイヤーの挿入、重量物
の保形には不向きなものとなっている。そこで、本発明
の技術的課題は、上記欠点に鑑み形状記憶合金の超弾性
を維持させる一方、剛性を付加させたバネ材を提供する
ことにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、皮材の
中に芯材が一部、もしくは全て挿入された部材であっ
て、芯材と皮材が異種金属からなり、皮材が形状記憶合
金であることを特徴とするバネ材が得られる。又、芯材
がピアノ線、あるいはステンレス線、リン青銅線等のバ
ネ材であって、皮材が超弾性を示す形状記憶合金である
ことを特徴とするバネ材が得られる。又、本発明によれ
ば、前記皮材がＴｉ−Ｎｉ系合金円筒部材であることを
特徴とするバネ材が得られる。
中に芯材が一部、もしくは全て挿入された部材であっ
て、芯材と皮材が異種金属からなり、皮材が形状記憶合
金であることを特徴とするバネ材が得られる。又、芯材
がピアノ線、あるいはステンレス線、リン青銅線等のバ
ネ材であって、皮材が超弾性を示す形状記憶合金である
ことを特徴とするバネ材が得られる。又、本発明によれ
ば、前記皮材がＴｉ−Ｎｉ系合金円筒部材であることを
特徴とするバネ材が得られる。
【０００５】
【作用】チューブ状の超弾性を示す形状記憶合金の皮材
をつくり、その皮材の中にピアノ線、ステンレス線、リ
ン青銅線等のバネ材を入れて、芯材と皮材が異種の金属
からなり、皮材が形状記憶合金からなるバネ材であっ
て、芯材と皮材の形状は自由であるが、特に実用化を考
えると、皮材がＴｉ−Ｎｉ系合金円筒部材であることが
望ましい。上記のバネ材を製作することによって、形状
記憶合金の超弾性を維持させる一方、剛性を付加させた
バネ材を提供できる。
をつくり、その皮材の中にピアノ線、ステンレス線、リ
ン青銅線等のバネ材を入れて、芯材と皮材が異種の金属
からなり、皮材が形状記憶合金からなるバネ材であっ
て、芯材と皮材の形状は自由であるが、特に実用化を考
えると、皮材がＴｉ−Ｎｉ系合金円筒部材であることが
望ましい。上記のバネ材を製作することによって、形状
記憶合金の超弾性を維持させる一方、剛性を付加させた
バネ材を提供できる。
【０００６】
【実施例】下記に実施例にて詳細に説明する。
【０００７】
【実施例１】高周波真空溶解炉によって得た、Ｔｉ−５
０.５ａｔ％Ｎｉ合金を熱間加工によって３.０φｍｍ×
２.６φｍｍのチューブ状としたのち、液体窒素によっ
て、前記チューブ及び２.６φｍｍステンレス線を冷却
し、それらの収縮量の違いを利用して、前記チューブに
２.６φｍｍステンレス線を挿入した。次に、７００℃
の焼鈍を繰り返し、冷間伸線を行い、最終冷間加工率３
０％の１.０φｍｍ線材とした。線材の断面を観察した
結果、芯材となったステンレス線の径は０.６φｍｍで
あった。比較のためＴｉ−５０.５ａｔ％Ｎｉ合金の１.
０φｍｍ素材を前記方法と同じ方法によって作製した。
（比較例１参照） これらの線材をステンレス線が焼鈍されない程度の温
度、約３５０℃で熱処理した。次に、特性を評価するた
めに室温で曲げ試験を行った。その結果を表１、表２に
示した。
０.５ａｔ％Ｎｉ合金を熱間加工によって３.０φｍｍ×
２.６φｍｍのチューブ状としたのち、液体窒素によっ
て、前記チューブ及び２.６φｍｍステンレス線を冷却
し、それらの収縮量の違いを利用して、前記チューブに
２.６φｍｍステンレス線を挿入した。次に、７００℃
の焼鈍を繰り返し、冷間伸線を行い、最終冷間加工率３
０％の１.０φｍｍ線材とした。線材の断面を観察した
結果、芯材となったステンレス線の径は０.６φｍｍで
あった。比較のためＴｉ−５０.５ａｔ％Ｎｉ合金の１.
０φｍｍ素材を前記方法と同じ方法によって作製した。
（比較例１参照） これらの線材をステンレス線が焼鈍されない程度の温
度、約３５０℃で熱処理した。次に、特性を評価するた
めに室温で曲げ試験を行った。その結果を表１、表２に
示した。
【０００８】
【表１】 ［注］荷重：曲げに要する荷重 復元性：○ 完全に戻る
【０００９】
【表２】 ［注］荷重：曲げに要する荷重 復元性：○ 完全に戻る △ 殆どもどるが若干もどらないものがある × 半分以上もどらない
【００１０】
【実施例２】高周波真空溶解炉によって得た、Ｔｉ−５
０.５ａｔ％Ｎｉ合金を熱間加工によって３.０φｍｍ×
２.６φｍｍのチューブ状としたのち、液体窒素によっ
て、前記チューブ及び２.６φｍｍステンレス線を冷却
し、それらの収縮量の違いを利用して、前記チューブに
２.６φｍｍステンレス線を挿入した。次に、７００℃
の焼鈍を繰り返し、冷間伸線を行い、最終冷間加工率３
０％の１.０φｍｍ線材とした。線材の断面を観察した
結果、芯材となったステンレス線の径は０.６φｍｍで
あった。比較のためＴｉ−５０.５ａｔ％Ｎｉ合金の１.
０φｍｍ素材を前記方法と同じくして作製した。（比較
例２参照）これらの線材をステンレス線が焼鈍されない
程度の温度、約７００℃で熱処理した。次に、特性を評
価するために室温で曲げ試験を行った。その結果を表１
に示した。
０.５ａｔ％Ｎｉ合金を熱間加工によって３.０φｍｍ×
２.６φｍｍのチューブ状としたのち、液体窒素によっ
て、前記チューブ及び２.６φｍｍステンレス線を冷却
し、それらの収縮量の違いを利用して、前記チューブに
２.６φｍｍステンレス線を挿入した。次に、７００℃
の焼鈍を繰り返し、冷間伸線を行い、最終冷間加工率３
０％の１.０φｍｍ線材とした。線材の断面を観察した
結果、芯材となったステンレス線の径は０.６φｍｍで
あった。比較のためＴｉ−５０.５ａｔ％Ｎｉ合金の１.
０φｍｍ素材を前記方法と同じくして作製した。（比較
例２参照）これらの線材をステンレス線が焼鈍されない
程度の温度、約７００℃で熱処理した。次に、特性を評
価するために室温で曲げ試験を行った。その結果を表１
に示した。
【００１１】
【実施例３】高周波真空溶解炉によって得た、Ｔｉ−５
０.５ａｔ％Ｎｉ合金を熱間加工によって３.０φｍｍ×
２.６φｍｍのチューブ状としたのち、液体窒素によっ
て、前記チューブ及び２.６φｍｍステンレス線を冷却
し、それらの収縮量の違いを利用して、前記チューブに
２.６φｍｍステンレス線を挿入した。次に、７００℃
の焼鈍を繰り返し、冷間伸線を行い、最終冷間加工率７
０％の１.０φｍｍ線材とした。線材の断面を観察した
結果、芯材となったステンレス線の径は０.６φｍｍで
あった。これらの線材をステンレス線が焼鈍されない程
度の温度、約３５０℃で熱処理した。次に、特性を評価
するために室温で曲げ試験を行った。その結果を表１に
示した。
０.５ａｔ％Ｎｉ合金を熱間加工によって３.０φｍｍ×
２.６φｍｍのチューブ状としたのち、液体窒素によっ
て、前記チューブ及び２.６φｍｍステンレス線を冷却
し、それらの収縮量の違いを利用して、前記チューブに
２.６φｍｍステンレス線を挿入した。次に、７００℃
の焼鈍を繰り返し、冷間伸線を行い、最終冷間加工率７
０％の１.０φｍｍ線材とした。線材の断面を観察した
結果、芯材となったステンレス線の径は０.６φｍｍで
あった。これらの線材をステンレス線が焼鈍されない程
度の温度、約３５０℃で熱処理した。次に、特性を評価
するために室温で曲げ試験を行った。その結果を表１に
示した。
【００１２】
【実施例４】高周波真空溶解炉によって得た、Ｔｉ−５
０.５ａｔ％Ｎｉ合金を熱間加工によって３.０φｍｍ×
２.６φｍｍのチューブ状としたのち、液体窒素によっ
て、前記チューブ及び２.６φｍｍステンレス線を冷却
し、それらの収縮量の違いを利用して、前記チューブに
２.６φｍｍステンレス線を挿入した。次に、７００℃
の焼鈍を繰り返し、冷間伸線を行い、最終冷間加工率７
０％の１.０φｍｍ線材とした。線材の断面を観察した
結果、芯材となったステンレス線の径は０.６φｍｍで
あった。これらの線材をステンレス線が焼鈍されない程
度の温度、約７００℃で熱処理した。次に、特性を評価
するために室温で曲げ試験を行った。その結果を表１に
示した。
０.５ａｔ％Ｎｉ合金を熱間加工によって３.０φｍｍ×
２.６φｍｍのチューブ状としたのち、液体窒素によっ
て、前記チューブ及び２.６φｍｍステンレス線を冷却
し、それらの収縮量の違いを利用して、前記チューブに
２.６φｍｍステンレス線を挿入した。次に、７００℃
の焼鈍を繰り返し、冷間伸線を行い、最終冷間加工率７
０％の１.０φｍｍ線材とした。線材の断面を観察した
結果、芯材となったステンレス線の径は０.６φｍｍで
あった。これらの線材をステンレス線が焼鈍されない程
度の温度、約７００℃で熱処理した。次に、特性を評価
するために室温で曲げ試験を行った。その結果を表１に
示した。
【００１３】実施例３、及び実施例４の結果より、本発
明は表１の実施例１、実施例２の値に比べ２０％程度の
荷重の増加が認められた。これは芯材の剛性の違いによ
るもので、芯材の剛性を変えることで、本発明は種々の
バネ特性のよいバネ材が得られることを示している。但
し、超弾性の復元性と芯材の剛性力とは復元性に効いて
くるため、皮材の厚みと芯材の径は目的に応じて調整す
る必要がある。
明は表１の実施例１、実施例２の値に比べ２０％程度の
荷重の増加が認められた。これは芯材の剛性の違いによ
るもので、芯材の剛性を変えることで、本発明は種々の
バネ特性のよいバネ材が得られることを示している。但
し、超弾性の復元性と芯材の剛性力とは復元性に効いて
くるため、皮材の厚みと芯材の径は目的に応じて調整す
る必要がある。
【００１４】
【実施例５】高周波真空溶解炉によって得た、Ｔｉ−５
０.５ａｔ％Ｎｉ合金を熱間加工によって３.０φｍｍ×
２.６φｍｍのチューブ状としたのち、液体窒素によっ
て、前記チューブ及び２.６φｍｍピアノ線を冷却し、
それらの収縮量の違いを利用して、前記チューブに２.
６φｍｍピアノ線を挿入した。次に、７００℃の焼鈍を
繰り返し、冷間伸線を行い、最終冷間加工率３０％の
１.０φｍｍ線材とした。線材の断面を観察した結果、
芯材となったピアノ線の径は０.６φｍｍであった。こ
れらの線材をピアノ線が焼鈍されない程度の温度、約３
５０℃で熱処理した。次に、特性を評価するために室温
で曲げ試験を行った。その結果を表１に示した。
０.５ａｔ％Ｎｉ合金を熱間加工によって３.０φｍｍ×
２.６φｍｍのチューブ状としたのち、液体窒素によっ
て、前記チューブ及び２.６φｍｍピアノ線を冷却し、
それらの収縮量の違いを利用して、前記チューブに２.
６φｍｍピアノ線を挿入した。次に、７００℃の焼鈍を
繰り返し、冷間伸線を行い、最終冷間加工率３０％の
１.０φｍｍ線材とした。線材の断面を観察した結果、
芯材となったピアノ線の径は０.６φｍｍであった。こ
れらの線材をピアノ線が焼鈍されない程度の温度、約３
５０℃で熱処理した。次に、特性を評価するために室温
で曲げ試験を行った。その結果を表１に示した。
【００１５】
【実施例６】高周波真空溶解炉によって得た、Ｔｉ−５
０.５ａｔ％Ｎｉ合金を熱間加工によって３.０φｍｍ×
２.６φｍｍのチューブ状としたのち、液体窒素によっ
て、前記チューブ及び２.６φｍｍリン青銅線を冷却
し、それらの収縮量の違いを利用して、前記チューブに
２.６φｍｍリン青銅線を挿入した。次に、７００℃の
焼鈍を繰り返し、冷間伸線を行い、最終冷間加工率３０
％の１.０φｍｍ線材とした。線材の断面を観察した結
果、芯材となったリン青銅線の径は０.６φｍｍであっ
た。これらの線材をピアノ線が焼鈍されない程度の温
度、約３５０℃で熱処理した。次に、特性を評価するた
めに室温で曲げ試験を行った。その結果を表１に示し
た。
０.５ａｔ％Ｎｉ合金を熱間加工によって３.０φｍｍ×
２.６φｍｍのチューブ状としたのち、液体窒素によっ
て、前記チューブ及び２.６φｍｍリン青銅線を冷却
し、それらの収縮量の違いを利用して、前記チューブに
２.６φｍｍリン青銅線を挿入した。次に、７００℃の
焼鈍を繰り返し、冷間伸線を行い、最終冷間加工率３０
％の１.０φｍｍ線材とした。線材の断面を観察した結
果、芯材となったリン青銅線の径は０.６φｍｍであっ
た。これらの線材をピアノ線が焼鈍されない程度の温
度、約３５０℃で熱処理した。次に、特性を評価するた
めに室温で曲げ試験を行った。その結果を表１に示し
た。
【００１６】
【比較例１】比較のため、Ｔｉ−５０.５ａｔ％Ｎｉ合
金線の３.０φｍｍを７００℃の焼鈍を繰り返し、冷間
伸線を行い、最終冷間加工率３０％の１.０φｍｍの線
材とし、これらの線材をＴｉ−５０.５ａｔ％Ｎｉ合金
線が焼鈍されない程度の温度、約３５０℃で処理した。
次に、特性を評価するために室温で曲げ試験を行った。
その結果を表２に示した。
金線の３.０φｍｍを７００℃の焼鈍を繰り返し、冷間
伸線を行い、最終冷間加工率３０％の１.０φｍｍの線
材とし、これらの線材をＴｉ−５０.５ａｔ％Ｎｉ合金
線が焼鈍されない程度の温度、約３５０℃で処理した。
次に、特性を評価するために室温で曲げ試験を行った。
その結果を表２に示した。
【００１７】
【比較例２】比較例１と同様な方法で、Ｔｉ−５０.５
ａｔ％Ｎｉ合金線のみの１.０φｍｍの線材を製作し、
線材が焼鈍されない程度の温度、約７００℃で処理し、
曲げ試験を行った。その結果を表２に示す。
ａｔ％Ｎｉ合金線のみの１.０φｍｍの線材を製作し、
線材が焼鈍されない程度の温度、約７００℃で処理し、
曲げ試験を行った。その結果を表２に示す。
【００１８】
【比較例３】比較例１と同様な方法で、ステンレス線の
１.０φｍｍの線材を製作し、ステンレス線が焼鈍され
ない程度の温度、約３５０℃で処理し、曲げ試験を行っ
た。その結果を表２に示す。
１.０φｍｍの線材を製作し、ステンレス線が焼鈍され
ない程度の温度、約３５０℃で処理し、曲げ試験を行っ
た。その結果を表２に示す。
【００１９】
【比較例４】比較例１と同様な方法で、ステンレス線の
１.０φｍｍの線材を製作し、ステンレス線が焼鈍され
ない程度の温度、約７００℃で処理し、曲げ試験を行っ
た。その結果を表２に示す。
１.０φｍｍの線材を製作し、ステンレス線が焼鈍され
ない程度の温度、約７００℃で処理し、曲げ試験を行っ
た。その結果を表２に示す。
【００２０】
【比較例５】比較例１と同様な方法で、ピアノ線の１.
０φｍｍの線材を製作し、ピアノ線が焼鈍されない程度
の温度、約３５０℃で処理し、曲げ試験を行った。その
結果を表２に示す。
０φｍｍの線材を製作し、ピアノ線が焼鈍されない程度
の温度、約３５０℃で処理し、曲げ試験を行った。その
結果を表２に示す。
【００２１】
【比較例６】比較例１と同様な方法で、リン青銅線の
１.０φｍｍの線材を製作し、リン青銅線が焼鈍されな
い程度の温度、約３５０℃で処理し、比較例１と同様に
曲げ試験を行った。その結果を表２に示す。
１.０φｍｍの線材を製作し、リン青銅線が焼鈍されな
い程度の温度、約３５０℃で処理し、比較例１と同様に
曲げ試験を行った。その結果を表２に示す。
【００２２】
【発明の効果】本実施例では、Ｔｉ−５０.５ａｔ％Ｎ
ｉ合金のみの例を示したが、本発明はＴｉ−Ｎｉ合金の
実用組成Ｎｉ：４８−５２ａｔ％（残Ｔｉ）が全て適用
され、更に、Ｆｅ，Ｃｒ，Ｖ等、第３元素を添加したＴ
ｉＮｉ合金等、超弾性を示す全ての形状記憶合金に適用
可能である。このように本発明によれば、剛性（ヤング
率）の高い超弾性線の製造が可能となり、新たなバネと
しての実用化ができる。
ｉ合金のみの例を示したが、本発明はＴｉ−Ｎｉ合金の
実用組成Ｎｉ：４８−５２ａｔ％（残Ｔｉ）が全て適用
され、更に、Ｆｅ，Ｃｒ，Ｖ等、第３元素を添加したＴ
ｉＮｉ合金等、超弾性を示す全ての形状記憶合金に適用
可能である。このように本発明によれば、剛性（ヤング
率）の高い超弾性線の製造が可能となり、新たなバネと
しての実用化ができる。
Claims (3)
- 【請求項１】 皮材の中に芯材が一部、もしくは全て挿
入された部材であって、芯材と皮材が異種金属からな
り、皮材が形状記憶合金であることを特徴とするバネ
材。 - 【請求項２】 芯材がピアノ線、あるいはステンレス
線、リン青銅線等のバネ材であって、皮材が超弾性を示
す形状記憶合金であることを特徴とするバネ材。 - 【請求項３】 請求項１記載、及び請求項２記載の皮材
がＴｉ−Ｎｉ系合金円筒部材であることを特徴とするバ
ネ材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21203692A JPH0633160A (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | バネ材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21203692A JPH0633160A (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | バネ材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0633160A true JPH0633160A (ja) | 1994-02-08 |
Family
ID=16615810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21203692A Pending JPH0633160A (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | バネ材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0633160A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08320280A (ja) * | 1995-05-25 | 1996-12-03 | Tokin Corp | 超弾性合金材の疵検査装置及びその検査方法 |
-
1992
- 1992-07-15 JP JP21203692A patent/JPH0633160A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08320280A (ja) * | 1995-05-25 | 1996-12-03 | Tokin Corp | 超弾性合金材の疵検査装置及びその検査方法 |
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