JPH0792047B2 - 形状記憶合金装置 - Google Patents
形状記憶合金装置Info
- Publication number
- JPH0792047B2 JPH0792047B2 JP61165598A JP16559886A JPH0792047B2 JP H0792047 B2 JPH0792047 B2 JP H0792047B2 JP 61165598 A JP61165598 A JP 61165598A JP 16559886 A JP16559886 A JP 16559886A JP H0792047 B2 JPH0792047 B2 JP H0792047B2
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- shape
- elastic member
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、種々の用途のために、形状記憶合金を利用し
て熱エネルギを力学的エネルギに変換する形状記憶合金
装置に関する。
て熱エネルギを力学的エネルギに変換する形状記憶合金
装置に関する。
従来より、このような形状記憶合金装置は種々提案され
ているが、その多くは比較的に構造が複雑で、製造コス
トが比較的に高くなるとともに、小さな力しか取り出す
ことができず、動作速度も遅いという問題点があった。
ているが、その多くは比較的に構造が複雑で、製造コス
トが比較的に高くなるとともに、小さな力しか取り出す
ことができず、動作速度も遅いという問題点があった。
本発明は、前記従来の問題点を解決するためになされた
もので、構造が極めて簡単で、製造コストを極めて安価
にすることができるとともに、大きな力を取り出すこと
ができ、かつ動作速度を高速にすることができる形状記
憶合金装置を提供することを目的とする。
もので、構造が極めて簡単で、製造コストを極めて安価
にすることができるとともに、大きな力を取り出すこと
ができ、かつ動作速度を高速にすることができる形状記
憶合金装置を提供することを目的とする。
本発明による形状記憶合金装置は、弾性を有する弾性部
材と、前記弾性部材の2つの異なる部分間に張り渡され
たワイヤ状の形状記憶合金とを有してなり、前記形状記
憶合金は前記弾性部材を弧状に湾曲するように弾性変形
させることとなる長さを記憶しており、これにより該形
状記憶合金自体は前記弾性部材の弾性により引張り力を
作用させるものである。
材と、前記弾性部材の2つの異なる部分間に張り渡され
たワイヤ状の形状記憶合金とを有してなり、前記形状記
憶合金は前記弾性部材を弧状に湾曲するように弾性変形
させることとなる長さを記憶しており、これにより該形
状記憶合金自体は前記弾性部材の弾性により引張り力を
作用させるものである。
本発明においては、形状記憶合金は弾性部材の弾性によ
り引張り力を作用されているので、所定温度まで加熱さ
れていない状態では伸び変形を受けており、したがって
このとき弾性部材の湾曲は比較的に小さくなっている。
り引張り力を作用されているので、所定温度まで加熱さ
れていない状態では伸び変形を受けており、したがって
このとき弾性部材の湾曲は比較的に小さくなっている。
しかし、形状記憶合金を所定温度にまで加熱すると、該
合金はマルテンサイト相から母相への逆変態を行い、記
憶形状の全長に戻ろうとする形状記憶回復力を発生し、
弾性部材の弾性に抗して収縮する。これにより、弾性部
材はより大きく弧状に湾曲する。
合金はマルテンサイト相から母相への逆変態を行い、記
憶形状の全長に戻ろうとする形状記憶回復力を発生し、
弾性部材の弾性に抗して収縮する。これにより、弾性部
材はより大きく弧状に湾曲する。
また次に、形状記憶合金の加熱を停止すると、該合金は
冷却し、形状回復力を失うので、再び弾性部材の弾性に
より伸び変形を受けるから、弾性部材は比較的小さな湾
曲を示すようになる。
冷却し、形状回復力を失うので、再び弾性部材の弾性に
より伸び変形を受けるから、弾性部材は比較的小さな湾
曲を示すようになる。
そして、このような形状記憶合金の加熱・冷却に伴う弾
性部材の湾曲の度合の変化は種々の用途に利用すること
ができる。
性部材の湾曲の度合の変化は種々の用途に利用すること
ができる。
ところで、一般に、形状記憶合金の形状回復力は、曲げ
変形やねじり変形からの形状回復の場合より、伸び変形
からの形状回復の場合の方が著しく大きい。そして、こ
れに伴ない、形状記憶合金が変形状態から記憶形状に回
復する速度も、曲げ変形やねじり変形からの形状回復の
場合より、伸び変形からの形状回復の場合の方が著しく
速くなる。
変形やねじり変形からの形状回復の場合より、伸び変形
からの形状回復の場合の方が著しく大きい。そして、こ
れに伴ない、形状記憶合金が変形状態から記憶形状に回
復する速度も、曲げ変形やねじり変形からの形状回復の
場合より、伸び変形からの形状回復の場合の方が著しく
速くなる。
これは、次の理由による。形状記憶合金の形状回復力
は、一定の範囲内において形状記憶合金の変形量が大き
い場合ほど大きくなる。しかるに、形状記憶合金の横断
面をとってみてみると、曲げ変形やねじり変形の場合、
横断面全体が一様に変形するのではなく、中心に近付く
ほど変形量は小さくなり、中心では変形量は零となると
いう変形量の分布で変形するので、横断面全体としての
変形量が小さく、ひいては全体として形状回復力が小さ
くなってしまう。ところが、引張り変形の場合は、形状
記憶合金が理想的には横断面全体に渡って一様に変形す
るので、全体として形状回復力が大きくなる(言い換え
れば、曲げ変形やねじり変形の場合は、形状記憶合金の
中心付近は形状回復力の発生に寄与しないので、形状回
復力発生の効率が悪いが、伸び変形の場合は、形状記憶
合金の中心付近も形状回復力の発生に寄与するので、形
状回復力発生の効率がよい)。
は、一定の範囲内において形状記憶合金の変形量が大き
い場合ほど大きくなる。しかるに、形状記憶合金の横断
面をとってみてみると、曲げ変形やねじり変形の場合、
横断面全体が一様に変形するのではなく、中心に近付く
ほど変形量は小さくなり、中心では変形量は零となると
いう変形量の分布で変形するので、横断面全体としての
変形量が小さく、ひいては全体として形状回復力が小さ
くなってしまう。ところが、引張り変形の場合は、形状
記憶合金が理想的には横断面全体に渡って一様に変形す
るので、全体として形状回復力が大きくなる(言い換え
れば、曲げ変形やねじり変形の場合は、形状記憶合金の
中心付近は形状回復力の発生に寄与しないので、形状回
復力発生の効率が悪いが、伸び変形の場合は、形状記憶
合金の中心付近も形状回復力の発生に寄与するので、形
状回復力発生の効率がよい)。
したがって、同一断面積とした場合、前述のように形状
記憶合金の形状回復力は、曲げ変形やねじり変形からの
形状回復の場合より、伸び変形からの形状回復の場合の
方が著しく大きくなり、形状回復の速度も速くなるので
ある。
記憶合金の形状回復力は、曲げ変形やねじり変形からの
形状回復の場合より、伸び変形からの形状回復の場合の
方が著しく大きくなり、形状回復の速度も速くなるので
ある。
ここにおいて、本発明においては、前述のように形状記
憶合金の伸び変形からの形状回復力を利用するので、形
状記憶合金から大きな力を取り出すことができるととも
に動作速度を高速にすることができる。
憶合金の伸び変形からの形状回復力を利用するので、形
状記憶合金から大きな力を取り出すことができるととも
に動作速度を高速にすることができる。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。
第1図から3図までは本発明の一実施例を示す。この実
施例において、1は弾性を有する細長い合成樹脂板から
なる弾性部材であり、この弾性部材1は外力を作用され
ていない自由な状態では真直ぐな状態となる。この弾性
部材1の両端部には、それぞれネジ2,3およびナット4,5
により端子6,7が固定されている。前記端子6,7には、Ti
−Ni合金からなるワイヤ状の形状記憶合金8の両端部が
それぞれかしめられている。
施例において、1は弾性を有する細長い合成樹脂板から
なる弾性部材であり、この弾性部材1は外力を作用され
ていない自由な状態では真直ぐな状態となる。この弾性
部材1の両端部には、それぞれネジ2,3およびナット4,5
により端子6,7が固定されている。前記端子6,7には、Ti
−Ni合金からなるワイヤ状の形状記憶合金8の両端部が
それぞれかしめられている。
ここで、前記形状記憶合金8は、その全長がある寸法L
となる形状を記憶しており、形状記憶合金8がこの全長
Lとなったとき、弾性部材1は第2図のように比較的に
大きく弧状に湾曲されるようになっている。なお、本発
明においては、ワイヤ状の形状記憶合金8の伸び変形か
ら形状回復力をもっぱら利用するため、形状記憶合金8
の曲げ変形および捩り変形からの形状回復力は無視でき
るので、形状記憶合金8は前記全長Lとなる形状を記憶
していさえすれば、真直ぐな形状を記憶してもよいし、
湾曲した形状を記憶していてもよい。
となる形状を記憶しており、形状記憶合金8がこの全長
Lとなったとき、弾性部材1は第2図のように比較的に
大きく弧状に湾曲されるようになっている。なお、本発
明においては、ワイヤ状の形状記憶合金8の伸び変形か
ら形状回復力をもっぱら利用するため、形状記憶合金8
の曲げ変形および捩り変形からの形状回復力は無視でき
るので、形状記憶合金8は前記全長Lとなる形状を記憶
していさえすれば、真直ぐな形状を記憶してもよいし、
湾曲した形状を記憶していてもよい。
次に、本実施例の作動を説明する。
本装置においては、形状記憶合金8は弾性部材1の真直
ぐな状態に戻ろうとする弾性により引張り力を作用され
ているので、常温の状態では伸び変形を受けており、し
たがって弾性部材1の湾曲は第1図のように比較的に小
さくなっている。
ぐな状態に戻ろうとする弾性により引張り力を作用され
ているので、常温の状態では伸び変形を受けており、し
たがって弾性部材1の湾曲は第1図のように比較的に小
さくなっている。
しかし、端子6,7を通じて形状記憶合金8に電流を流す
等の方法により、形状記憶合金8を適当な温度にまで加
熱すると、該合金8はマルテンサント相から母相への逆
変態を行い、記憶形状の全長Lに戻ろうとする形状記憶
回復力を発生し、弾性部材1の弾性に抗して収縮する。
これにより、第2図のように弾性部材1はより大きく弧
状に湾曲する。
等の方法により、形状記憶合金8を適当な温度にまで加
熱すると、該合金8はマルテンサント相から母相への逆
変態を行い、記憶形状の全長Lに戻ろうとする形状記憶
回復力を発生し、弾性部材1の弾性に抗して収縮する。
これにより、第2図のように弾性部材1はより大きく弧
状に湾曲する。
また次に、形状記憶合金8の加熱を停止すると、該合金
8は冷却し、形状回復力を失うので、再び弾性部材1の
弾力により伸び変形を受け、弾性部材1は第1図のよう
に比較的小さな湾曲を示すようになる。
8は冷却し、形状回復力を失うので、再び弾性部材1の
弾力により伸び変形を受け、弾性部材1は第1図のよう
に比較的小さな湾曲を示すようになる。
このように本装置では、形状記憶合金8を加熱冷却する
ことにより、弾性部材1の湾曲の度合を変化させること
ができる。そして、このような形状記憶合金8の加熱・
冷却に伴う弾性部材1の湾曲の度合の変化は種々の用途
に利用することができる。
ことにより、弾性部材1の湾曲の度合を変化させること
ができる。そして、このような形状記憶合金8の加熱・
冷却に伴う弾性部材1の湾曲の度合の変化は種々の用途
に利用することができる。
そして、本装置においては、前述のように形状記憶合金
の伸び変形からの形状回復力を利用するので、形状記憶
合金から大きな力を取り出すことかできるとともに動作
速度を高速にすることができる。
の伸び変形からの形状回復力を利用するので、形状記憶
合金から大きな力を取り出すことかできるとともに動作
速度を高速にすることができる。
なお、前記実施例では、形状記憶合金としてTi−Ni合金
を使用しているが、本発明においては、他の種の形状記
憶合金を使用することも可能なことは言うまでもない。
を使用しているが、本発明においては、他の種の形状記
憶合金を使用することも可能なことは言うまでもない。
以上のように本発明による形状記憶合金装置は、構造が
極めて簡単で、製造コストを極めて安価にすることがで
きるとともに、形状記憶合金から大きな力を取り出すこ
とができ、かつ動作速度を高速にすることができるとい
う優れた効果を得られるものである。
極めて簡単で、製造コストを極めて安価にすることがで
きるとともに、形状記憶合金から大きな力を取り出すこ
とができ、かつ動作速度を高速にすることができるとい
う優れた効果を得られるものである。
【図面の簡単な説明】 第1図は形状記憶合金が加熱されていないときの本発明
による形状記憶合金装置の一実施例を示す側面図、第2
図は形状記憶合金が加熱されている状態における前記実
施例を示す側面図、第3図は前記実施例を示す正面図で
ある。 1……弾性部材、8……形状記憶合金。
による形状記憶合金装置の一実施例を示す側面図、第2
図は形状記憶合金が加熱されている状態における前記実
施例を示す側面図、第3図は前記実施例を示す正面図で
ある。 1……弾性部材、8……形状記憶合金。
Claims (1)
- 【請求項1】弾性を有する弾性部材と、前記弾性部材の
2つの異なる部分間に張り渡されたワイヤ状の形状記憶
合金とを有してなり、前記形状記憶合金は前記弾性部材
を弧状に湾曲するように弾性変形させることとなる長さ
を記憶しており、これにより該形状記憶合金自体は前記
弾性部材の弾性により引張り力を作用させることを特徴
とする形状記憶合金装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61165598A JPH0792047B2 (ja) | 1986-07-16 | 1986-07-16 | 形状記憶合金装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61165598A JPH0792047B2 (ja) | 1986-07-16 | 1986-07-16 | 形状記憶合金装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6321367A JPS6321367A (ja) | 1988-01-28 |
JPH0792047B2 true JPH0792047B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=15815391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61165598A Expired - Fee Related JPH0792047B2 (ja) | 1986-07-16 | 1986-07-16 | 形状記憶合金装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0792047B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0424674U (ja) * | 1990-06-20 | 1992-02-27 | ||
JP3222022B2 (ja) | 1994-10-27 | 2001-10-22 | シャープ株式会社 | リチウム二次電池および負極活物質の製造方法 |
ITMI20121988A1 (it) * | 2012-11-22 | 2014-05-23 | Getters Spa | Elemento attuatore con migliorata resistenza a fatica fatto di una lega a memoria di forma |
ES2537223B1 (es) * | 2013-12-03 | 2016-03-23 | Miguel Ángel CALLEJAS ORTEGO | Dispositivo actuador |
US10316828B2 (en) | 2014-08-01 | 2019-06-11 | Sony Corporation | Actuator and alarm apparatus |
DE102018200635A1 (de) * | 2018-01-16 | 2019-07-18 | Festo Ag & Co. Kg | Formgedächtnis-Aktoreinrichtung und Ventil basierend auf dieser Aktoreinrichtung |
CN109728336B (zh) * | 2018-12-28 | 2022-08-26 | 广东天劲新能源科技股份有限公司 | 一种利用形状记忆合金的弧形电池加工装置及方法 |
CN109671972B (zh) * | 2018-12-28 | 2022-10-14 | 广东天劲新能源科技股份有限公司 | 一种基于磁性形状记忆合金的弧形电池加工装置及方法 |
GB2602626B (en) * | 2020-12-30 | 2023-07-12 | Cambridge Mechatronics Ltd | Actuator |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59123674U (ja) * | 1983-02-09 | 1984-08-20 | 小島プレス工業株式会社 | アクチユエ−タ |
-
1986
- 1986-07-16 JP JP61165598A patent/JPH0792047B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6321367A (ja) | 1988-01-28 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |