JPS58111792A - 熱弾性動作素子 - Google Patents
熱弾性動作素子Info
- Publication number
- JPS58111792A JPS58111792A JP21271581A JP21271581A JPS58111792A JP S58111792 A JPS58111792 A JP S58111792A JP 21271581 A JP21271581 A JP 21271581A JP 21271581 A JP21271581 A JP 21271581A JP S58111792 A JPS58111792 A JP S58111792A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- actuator
- thermoelastic
- operator
- operating element
- shape memory
- 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
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- Details Of Measuring And Other Instruments (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は熱弾性動作索子、詳しくは加熱、冷却により形
状弾性を示す動作素子に関する。
状弾性を示す動作素子に関する。
熱弾性効果を示す金量材料として形状記憶合金が知られ
ている。この形状記憶合金はある温度域を壇に形状を可
逆的に大きく変化させる特質を有するところから、温度
センサー、エネルギー変換器、その他多くの粗塗に用い
られつつある。ところで、形状記憶合金はそれに加わる
熱サイクルにより機械的な往復動作を行ない得るもので
あるから、熱制御ないし温度制御を適切に行なうことに
より所望の機械的動作、運動を行なう装置、器具、部材
として使用することができる。
ている。この形状記憶合金はある温度域を壇に形状を可
逆的に大きく変化させる特質を有するところから、温度
センサー、エネルギー変換器、その他多くの粗塗に用い
られつつある。ところで、形状記憶合金はそれに加わる
熱サイクルにより機械的な往復動作を行ない得るもので
あるから、熱制御ないし温度制御を適切に行なうことに
より所望の機械的動作、運動を行なう装置、器具、部材
として使用することができる。
本発明は形状記憶合金を機械的動作、運動を行なう作用
子として用いると共に、この作用子を必要に応じて確実
、迅速に動作せしめることのできる動作素子の提供を目
的とする。
子として用いると共に、この作用子を必要に応じて確実
、迅速に動作せしめることのできる動作素子の提供を目
的とする。
本発明の特徴は形状記憶合金を外部に対して作用を行な
う作用子に構成し、この作用子に対する熱制御ないし温
度制御をベルチェ効果を有する熱電素子を用いて行なう
様にしたものである。
う作用子に構成し、この作用子に対する熱制御ないし温
度制御をベルチェ効果を有する熱電素子を用いて行なう
様にしたものである。
具体的に説明すると、給１図は本発明の原理を示す。１
はベルチェ効果を有する熱電素子で、Ｐ型半導体１ａと
Ｎ型半導体１ｂを交互に並べ、これを金稠板１０．１＋
１で直列に結合しである。この熱雷素子１の１側面を形
成する金属板１０に対して薄い絶縁体２を介して形状記
憶合金からなる作用子３を取付ける。４は切換スイッチ
、５は直流電源である。なお、絶縁体２け熱伝導性グリ
スとし、このグリスを接着剤として作用子３を熱電素子
１に取付けるようにする。又熱電素子１の構成は実施例
で示す他、要するに熱電素子であればよい。
はベルチェ効果を有する熱電素子で、Ｐ型半導体１ａと
Ｎ型半導体１ｂを交互に並べ、これを金稠板１０．１＋
１で直列に結合しである。この熱雷素子１の１側面を形
成する金属板１０に対して薄い絶縁体２を介して形状記
憶合金からなる作用子３を取付ける。４は切換スイッチ
、５は直流電源である。なお、絶縁体２け熱伝導性グリ
スとし、このグリスを接着剤として作用子３を熱電素子
１に取付けるようにする。又熱電素子１の構成は実施例
で示す他、要するに熱電素子であればよい。
今、作用子３における変態温度以上での形状を実線で、
変態温度以下での形状を２点鎖線で各々示すと、第１図
で示す切換スイッチ４の位置においては金属板ＩＣが加
熱、金属板１ｄが冷却される。それ故、作用子３が加熱
され、変態温度を越えたところで実線で示す位置ないし
形状に回復する。次に切換スイッチ４を切換えると、今
度は金属板ＩＣが冷却、金属板１ｄが加熱される。故に
作用子３が冷却され、変態温度を越えたところで２点鎖
線で示す位置ないし形状となる。すなわち、本発明では
電流の流れる方向を変換することにより作用子の位置々
いし形状の可逆的変化を制御することができる。特に本
発明では外部から強制的に作用子の加熱及び冷却を任意
制御することができる。
変態温度以下での形状を２点鎖線で各々示すと、第１図
で示す切換スイッチ４の位置においては金属板ＩＣが加
熱、金属板１ｄが冷却される。それ故、作用子３が加熱
され、変態温度を越えたところで実線で示す位置ないし
形状に回復する。次に切換スイッチ４を切換えると、今
度は金属板ＩＣが冷却、金属板１ｄが加熱される。故に
作用子３が冷却され、変態温度を越えたところで２点鎖
線で示す位置ないし形状となる。すなわち、本発明では
電流の流れる方向を変換することにより作用子の位置々
いし形状の可逆的変化を制御することができる。特に本
発明では外部から強制的に作用子の加熱及び冷却を任意
制御することができる。
又、作用子の応答速度は加える電流により制御できる。
又、変態開始から変態終了咬での温度幅が大きくなる様
に作用子３の材料特性を調整すれば、作用子３の組織全
体に占める変態率を調整できるので、第１図における実
線と２点鎖線とにおける変化を緩慢にすること、さらに
は中間位置での保持も可能である。一方、変態開始から
変態終了までの温度幅が小さくなる様に作用子３の材料
特性を調整すれば、作用子３の変位ないし変形を急速に
行なうことができる。すなわち、加える電流及び変態温
度幅により変位ないし変形速度を調整できるのである。
に作用子３の材料特性を調整すれば、作用子３の組織全
体に占める変態率を調整できるので、第１図における実
線と２点鎖線とにおける変化を緩慢にすること、さらに
は中間位置での保持も可能である。一方、変態開始から
変態終了までの温度幅が小さくなる様に作用子３の材料
特性を調整すれば、作用子３の変位ないし変形を急速に
行なうことができる。すなわち、加える電流及び変態温
度幅により変位ないし変形速度を調整できるのである。
切換スイッチ４は第１図の場合、を源５のプラス若しく
はマイナスに切換わるようにしているが、加えて、電源
オフの位置にも切換えることができるようにするのもよ
い。この場合には強制加熱、強制冷却に加えて自然加熱
ないし冷却による制御ができることとなる。
はマイナスに切換わるようにしているが、加えて、電源
オフの位置にも切換えることができるようにするのもよ
い。この場合には強制加熱、強制冷却に加えて自然加熱
ないし冷却による制御ができることとなる。
作用子３による動作は第１図に示す如くの左右或いは上
下方向の単純動作、第２図に示す如くの ５− 開閉ないし指・み動作、その他、コイル状の作用子を用
いての回転動作等、二次元、三次元の動作をさせること
ができる。
下方向の単純動作、第２図に示す如くの ５− 開閉ないし指・み動作、その他、コイル状の作用子を用
いての回転動作等、二次元、三次元の動作をさせること
ができる。
作用子３の動作制御は、例えば熱雷素子１に流れる電流
の方向変換を自動的に、サイクルで行なうことにより、
作用子３に往復連動を、ｅｂ返して行なう様にすること
もできるし、又、掴み動作の場合等においては必要に応
じて御み動作を行なわしめ、しかる後に解放動作を行な
わしめる様な手動制御もできる。一方、作用子３はその
動作の自己制御も可能である。すなわち作用子３の変位
ないし変形がリミットスイッチをオン、オフさせ、それ
により切換スイッチ４の切換を行なうようにするのであ
る。
の方向変換を自動的に、サイクルで行なうことにより、
作用子３に往復連動を、ｅｂ返して行なう様にすること
もできるし、又、掴み動作の場合等においては必要に応
じて御み動作を行なわしめ、しかる後に解放動作を行な
わしめる様な手動制御もできる。一方、作用子３はその
動作の自己制御も可能である。すなわち作用子３の変位
ないし変形がリミットスイッチをオン、オフさせ、それ
により切換スイッチ４の切換を行なうようにするのであ
る。
悄３図は熱電素子１０両面に作用子３を取付は ６−
た例を示す。この場合、一方の作用子３が加熱状態にあ
る時に他方の作用子３は冷却状態となる。
る時に他方の作用子３は冷却状態となる。
各作用子３，３の変態前後の形状を考慮することにより
、全く同じ動作を同期してなさしめることもできるし、
文名々が同一の常、流制御で別々の動作を行なうように
することもできる。
、全く同じ動作を同期してなさしめることもできるし、
文名々が同一の常、流制御で別々の動作を行なうように
することもできる。
第４図は作用子３の取付けの今１つの例を示す。
すなわち、第１図、第３図の場合は熱電素子１から突出
した部分の作用子３が動作するようにしたものであるが
、本例では作用子３の全体が形状記憶動作を行なうよう
にしたものである。熱電素子１が作用子３の一部（第４
図の場合は中央部）に取付けられ、作用子３は全体が例
えば第４図の実線と仮籾線で示す如く動作する。この場
合、作用子３と熱雷素子１との取付けは、上述の熱伝導
性グリス等、熱電素子１の動作に追従できる材料を介在
させて行なう。
した部分の作用子３が動作するようにしたものであるが
、本例では作用子３の全体が形状記憶動作を行なうよう
にしたものである。熱電素子１が作用子３の一部（第４
図の場合は中央部）に取付けられ、作用子３は全体が例
えば第４図の実線と仮籾線で示す如く動作する。この場
合、作用子３と熱雷素子１との取付けは、上述の熱伝導
性グリス等、熱電素子１の動作に追従できる材料を介在
させて行なう。
本発明は以上の構成よりなり、ペルチェ効果を有する熱
電素子に形す記憶合金からなる作用子を取付けたので、
形状記憶合金からなる作用子の温摩制御が容易となる。
電素子に形す記憶合金からなる作用子を取付けたので、
形状記憶合金からなる作用子の温摩制御が容易となる。
特に作用子を外部から強制的に加熱し或いは冷却でき、
しかもその加熱、冷却を雷、流の流れの変換により急速
に且スイッチ繰作のみで遠隔制御できるので、作用子の
動作を極めて迅速に確実に簡単に制御することができる
。
しかもその加熱、冷却を雷、流の流れの変換により急速
に且スイッチ繰作のみで遠隔制御できるので、作用子の
動作を極めて迅速に確実に簡単に制御することができる
。
又、形状記憶合金はそれ自体が制振性能が大であるとこ
ろから本発明により、例えばサイクル動作素子として使
用した場合、無音無振動の動作素子とすることができる
。又、形状記憶合金は、例えば直接には手の届かない快
い空間内の物品を拒・むのに有効な手段として使用でき
るが、そのような場合本発明では物品の撥み、離しを次
々迅速に行なうことができるので極めて有効な手段と々
る。
ろから本発明により、例えばサイクル動作素子として使
用した場合、無音無振動の動作素子とすることができる
。又、形状記憶合金は、例えば直接には手の届かない快
い空間内の物品を拒・むのに有効な手段として使用でき
るが、そのような場合本発明では物品の撥み、離しを次
々迅速に行なうことができるので極めて有効な手段と々
る。
その他、本発明は形状記憶合金の有する熱弾性特性を積
極的な制御下におく上で極めて有効である。
極的な制御下におく上で極めて有効である。
第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図は作用子
の形状の１例を示す要部断面図、第３図は変形例を示す
断面図、第４図は今１つの変形例を示す簡略図である。 １・・・熱電、索子、１ａ・・・Ｐ型半導体、１ｂ・・
・Ｎ型半導体、ｌｃ、ｌｄ・・・金属板、２・・・絶縁
体、３・・・作用子、４・・・切換スイッチ、５・・・
直流電源 ９− 第１図
の形状の１例を示す要部断面図、第３図は変形例を示す
断面図、第４図は今１つの変形例を示す簡略図である。 １・・・熱電、索子、１ａ・・・Ｐ型半導体、１ｂ・・
・Ｎ型半導体、ｌｃ、ｌｄ・・・金属板、２・・・絶縁
体、３・・・作用子、４・・・切換スイッチ、５・・・
直流電源 ９− 第１図
Claims (1)
- ベルチェ効果を有す、る熱電素子に形状記憶合金からな
る作用子を取付けたことを特徴とする熱弾性動作素子
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21271581A JPS58111792A (ja) | 1981-12-25 | 1981-12-25 | 熱弾性動作素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21271581A JPS58111792A (ja) | 1981-12-25 | 1981-12-25 | 熱弾性動作素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58111792A true JPS58111792A (ja) | 1983-07-02 |
Family
ID=16627222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21271581A Pending JPS58111792A (ja) | 1981-12-25 | 1981-12-25 | 熱弾性動作素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58111792A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS616450A (ja) * | 1984-06-18 | 1986-01-13 | Aisin Warner Ltd | 起動装置および該起動装置を用いた弁 |
| JPS62123507A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-04 | Keihin Seiki Mfg Co Ltd | サ−モワツクスの加熱装置 |
| WO2020100458A1 (ja) * | 2018-11-14 | 2020-05-22 | 株式会社デンソー | アクチュエータ装置およびそのアクチュエータ装置の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57168891A (en) * | 1981-04-06 | 1982-10-18 | Mitsubishi Electric Corp | Element for actuator |
-
1981
- 1981-12-25 JP JP21271581A patent/JPS58111792A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57168891A (en) * | 1981-04-06 | 1982-10-18 | Mitsubishi Electric Corp | Element for actuator |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS616450A (ja) * | 1984-06-18 | 1986-01-13 | Aisin Warner Ltd | 起動装置および該起動装置を用いた弁 |
| JPS62123507A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-04 | Keihin Seiki Mfg Co Ltd | サ−モワツクスの加熱装置 |
| WO2020100458A1 (ja) * | 2018-11-14 | 2020-05-22 | 株式会社デンソー | アクチュエータ装置およびそのアクチュエータ装置の製造方法 |
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