JPS59169025A - Shape memory alloy composite member and current breaker - Google Patents

Shape memory alloy composite member and current breaker

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JPS59169025A
JPS59169025A JP4393883A JP4393883A JPS59169025A JP S59169025 A JPS59169025 A JP S59169025A JP 4393883 A JP4393883 A JP 4393883A JP 4393883 A JP4393883 A JP 4393883A JP S59169025 A JPS59169025 A JP S59169025A
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JP
Japan
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shape memory
memory alloy
composite member
connection point
alloy composite
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Application number
JP4393883A
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Japanese (ja)
Inventor
澤田 和夫
和彦 林
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 この発明は、形状記憶効果を有する形状記憶合金と銅合
金とを線または条状に長さ方向の全体にわたって複合さ
せた形状記憶合金複合部材に関す−〇− る。この発明は、さらに、電流経路に所定値以上の電流
が流れたとき、上述の形状記憶合金複合部材の形状記憶
特性を有効に利用してその電流経路を遮断する電流遮断
器に関するものでもある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a shape memory alloy composite member in which a shape memory alloy having a shape memory effect and a copper alloy are combined in a wire or strip shape over the entire length direction. - The present invention further relates to a current breaker that effectively utilizes the shape memory properties of the shape memory alloy composite member to interrupt the current path when a current of a predetermined value or more flows through the current path.

先行技術の説明 NI Tl系形状記憶合金の導電率や熱伝導率は、銅の
1150程度であり、極めて低い。そのため、第1図に
その断面を示す単一のNlTl系形状記憶合金からなる
材料1に、通電することによってそのオーステナイト相
転移温度を越える温度までそれを発熱させて形状記憶効
果を発揮させるのに、困難を生じる。すなわち、NI 
Tl系形状記憶合金からなる材料が細い部材ならば、そ
れをオーステナイト相転移温度を越える温度まで通電に
よって発熱させる場合、その電気抵抗が大きいので非常
に長時間を必要とする。それを避けるためには、通電さ
せるのに高電圧を使用しなければならなくなる。
Description of Prior Art The electrical conductivity and thermal conductivity of NI Tl-based shape memory alloys are about 1150 that of copper, which is extremely low. Therefore, by applying electricity to a material 1 made of a single NlTl-based shape memory alloy whose cross section is shown in Fig. 1, it is heated to a temperature exceeding its austenite phase transition temperature to exhibit a shape memory effect. , giving rise to difficulties. That is, N.I.
If the material made of the Tl-based shape memory alloy is a thin member, it would take a very long time to generate heat by energizing it to a temperature exceeding the austenite phase transition temperature because of its high electrical resistance. To avoid this, high voltage must be used to energize.

発明の目的 それゆえに、この発明の主たる目的は、形状記憶効果を
有するNI Tl系形状記憶合金と、導電率および熱伝
導率の良好な銅合金とを、線または条状に長さ方向の全
体にわたって複合させ、それによって全体としての導電
率および熱伝導率が良好となる形状記憶合金複合部材を
提供することである。
Purpose of the Invention Therefore, the main purpose of the present invention is to combine an NI Tl-based shape memory alloy having a shape memory effect and a copper alloy with good electrical conductivity and thermal conductivity into a wire or strip in the entire length direction. It is an object of the present invention to provide a shape memory alloy composite member which has good electrical conductivity and thermal conductivity as a whole.

この発明の他の目的は、電流経路に所定値以上の過電流
が流れたとき、上述の形状記憶合金複合部材の形状記憶
特性を有効に利用することによって確実にかつ即座にW
l流経路を遮断し得る電流遮断器を提供することである
Another object of the present invention is to ensure that when an overcurrent of a predetermined value or more flows in a current path, the shape memory alloy composite member described above effectively utilizes the shape memory properties to ensure that the
An object of the present invention is to provide a current breaker capable of interrupting a current path.

この発明のさらに他の目的は、上述の形状記憶合金複合
部材の形状記憶特性を有効に利用することによって、繰
返して電流遮断動作を行なうことができ、かつ構造的に
も長寿命を達成し得る電流遮断器を提供することである
Still another object of the present invention is to make it possible to repeatedly perform current interruption operations and to achieve long structural life by effectively utilizing the shape memory properties of the shape memory alloy composite member described above. An object of the present invention is to provide a current breaker.

第1の発明は、上述したように、形状記憶効果を有する
形状記憶合金と銅合金とを、線または条状に長さ方向の
全体にわたって複合させた形状記憶合金複合部材である
As described above, the first invention is a shape memory alloy composite member in which a shape memory alloy having a shape memory effect and a copper alloy are combined in a wire or strip shape over the entire length direction.

第2の発明は、電流経路内の一定の離隔された位置で固
定される第1の接続点と第2の接続点との間に配置され
、過電流のときに第1の接続点から第2の接続点に至る
電流経路を遮断する電流遮断器において、第1の接続点
と第2の接続点とを電気的に連結する材料のうちの少な
くとも一部分を上述の形状記憶合金複合部材で構成した
電流遮断器である。形状記憶合金複合部材は、過電流に
よってそれ自体が形状記憶合金のオーステナイト相転移
温度を越えて加熱されるとその長さが収縮するように形
状記憶処理されている。この形状記憶合金複合部材が過
電流時に収縮することによって、一定の離隔された位置
で固定される第1の接続点と第2の接続点とを連結する
材料の長さが短くなり・、それによって第1の接続点か
ら第2の接続点に至る電流経路が遮断される。
The second invention is arranged between a first connection point and a second connection point that are fixed at a predetermined spaced position in the current path, and when an overcurrent occurs, the first connection point In a current breaker that interrupts a current path leading to a second connection point, at least a portion of the material that electrically connects the first connection point and the second connection point is composed of the above-mentioned shape memory alloy composite member. This is a current breaker. The shape memory alloy composite member is shape memory treated so that its length will shrink when it is heated by an overcurrent above the austenite phase transition temperature of the shape memory alloy. When this shape memory alloy composite member contracts during an overcurrent, the length of the material connecting the first connection point and the second connection point, which are fixed at a certain distance, becomes shorter. The current path from the first connection point to the second connection point is cut off.

第3の発明に従った電流遮断器は、導電性材料からなる
管状ケースと、管状ケースの一方端に電気的に接続され
た第1のリード線と、管状ケースの他方端から管状ケー
ス内に延びかつ絶縁体を介9− して管状ケースに電気的に接続されて固定される第2の
リード線とを備えている。管状ケース内に延びて配置さ
れる第2のリード線の先端部には固定接点が設けられて
いる。管状ケース内には、管状ケースの内壁に接し、か
つ管状ケース内を移動可能にされた可動接点が配置され
る。そして、この発明の特徴とするところは、固定接点
と可動接点とを常に接触させるように可動接点を付勢す
るばねと、第1のリード線と第2のリード線との間に所
定値以上の電流が流れて発熱したときその長さを変えて
固定接点と可動接点とを電気的に隔絶させるように形状
記憶処理された上述の形状記憶合金複合部材とを、管状
ケース内に配置したことである。
A current breaker according to the third invention includes a tubular case made of a conductive material, a first lead wire electrically connected to one end of the tubular case, and a first lead wire connected from the other end of the tubular case into the tubular case. A second lead wire extends and is electrically connected and fixed to the tubular case via an insulator. A fixed contact is provided at the tip of the second lead wire extending and disposed within the tubular case. A movable contact is disposed within the tubular case and is in contact with an inner wall of the tubular case and is movable within the tubular case. The present invention is characterized in that a spring that biases the movable contact so that the fixed contact and the movable contact are always in contact with each other, and a predetermined value or more between the first lead wire and the second lead wire. The above-mentioned shape memory alloy composite member, which has been subjected to shape memory treatment so as to electrically isolate the fixed contact and the movable contact by changing its length when a current flows and generates heat, is arranged in a tubular case. It is.

これらの発明の上述の目的およびその他の目的と特徴は
、図面を参照して行なう以下の詳細な説明から一層明ら
かとなろう。
The above objects and other objects and features of these inventions will become more apparent from the following detailed description with reference to the drawings.

実施例の説明 第1の発明は、形状記憶効果を有する形状記憶合金と、
銅合金とを、轢または条状に長さ方向の10− 全体にわたって複合させた形状記憶合金複合部材である
。第2図ないし第5図は、それぞれ第1の発明に従った
形状記憶合金複合部材の実施例であり、各図の相違点は
複合化のsaiである。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS The first invention comprises a shape memory alloy having a shape memory effect;
This is a shape memory alloy composite member in which copper alloy is composited over the entire length in a track or strip shape. FIGS. 2 to 5 each show an example of a shape memory alloy composite member according to the first invention, and the difference between each figure is the degree of compositing.

第2図に示される形状記憶合金複合部材2は、線状に延
びた形状記憶合金3の外周面上に銅合金4を複合させた
ものである。
The shape memory alloy composite member 2 shown in FIG. 2 is a shape memory alloy composite member 2 in which a copper alloy 4 is composited on the outer circumferential surface of a linearly extending shape memory alloy 3.

第3図に示される形状記憶合金複合部材5は、条状に延
びた形状記憶合金3の上面上に銅合金4を複合させたも
のである。
The shape memory alloy composite member 5 shown in FIG. 3 is a composite of a copper alloy 4 on the upper surface of a shape memory alloy 3 extending in a strip shape.

第4図に示される形状記憶合金複合部材6は、条状に延
びた形状記憶合金3の上面および下面上に銅合金4を複
合させたものである。
The shape-memory alloy composite member 6 shown in FIG. 4 is a shape-memory alloy composite member 6 in which a copper alloy 4 is composited on the upper and lower surfaces of a shape-memory alloy 3 extending in a strip shape.

第5図に示される形状記憶合金複合部材7は、条状に延
びた形状記憶合金3の外周面上に銅合金4を複合させた
ものである。
A shape memory alloy composite member 7 shown in FIG. 5 is a composite member 7 in which a copper alloy 4 is composited onto the outer peripheral surface of a shape memory alloy 3 extending in a strip shape.

上述された各実施例において用いられる形状記憶合金は
、N1を53〜57m!1%含有し残部がTIよりなる
組成か、または上記のN1もしくはT117)一部がC
u 、V、All、Fe 、Go等を含む鮮から選ばれ
た1種以上の金属で置換された組成である。ここで、N
lを53〜57重量%としたのは、もし53重量%以下
ならば形状記憶効果を発揮しないことがあり、また、も
し57i111%以上であるならば形状記憶効果を発揮
しないことがありかつ加工性が悪化するからである。ま
た、NlもしくはTIの一部をCO、V、Al、)”e
 。
The shape memory alloy used in each of the above examples has an N1 of 53 to 57 m! 1% and the remainder is TI, or the above N1 or T117) partially contains C.
The composition is substituted with one or more metals selected from the group consisting of u, V, All, Fe, Go, and the like. Here, N
The reason for setting l to 53 to 57% by weight is that if it is less than 53% by weight, the shape memory effect may not be exhibited, and if it is more than 111%, the shape memory effect may not be exhibited and it may be difficult to process. This is because the sex deteriorates. Also, a part of Nl or TI can be replaced with CO, V, Al, )”e
.

CO等を含む鮮から選ばれた1種以上の金属で適当にv
1換するならば、形状記憶合金のオーステナイト相転移
温度の微妙な制御が可能となるなどの効果がある。
Appropriately made of one or more metals selected from fresh materials including CO, etc.
In other words, it is possible to finely control the austenite phase transition temperature of the shape memory alloy.

さらに、上述した組成の形状記憶合金は、そのオーステ
ナイト相転移温度が0〜150℃である。
Furthermore, the shape memory alloy having the above composition has an austenite phase transition temperature of 0 to 150°C.

ここで、オーステナイト相転移温度を0〜150℃とし
たのは、もし0℃以下ならばオーステナイト相転移温度
よりも低い温度に冷却することが困難となり、また、も
し150℃以上であるならば形状記憶効果が発揮されに
くくなるからである。
Here, the austenite phase transition temperature is set at 0 to 150°C because if it is below 0°C, it will be difficult to cool to a temperature lower than the austenite phase transition temperature, and if it is above 150°C, the shape will change. This is because the memory effect becomes less effective.

上述された各実施例において用いられる銅合金は、Cu
を80重量%以上含有する組成である。
The copper alloy used in each of the examples described above is Cu
The composition contains 80% by weight or more of.

ここで、N、ITITl系形状記憶合金合されるべき材
料として、銅合金を用いるのはその導電率が高いからで
あり、また形状記憶処理をも含めて中間熱処理において
たとえCuがNI Tj合金相に拡散したとしても形状
記憶特性に悪影響を与えないからである。また、Qtl
を80重量%以上としたのは、もし801i1%未満な
らばその導電率が低くなるからである。また、この明細
書中で用いられる用語としての「銅合金」は、Cuが1
00m1l1%のものも含む。
Here, copper alloy is used as the material to be combined with N and ITITl-based shape memory alloys because of its high electrical conductivity, and even if Cu does not form in the NI Tj alloy phase during intermediate heat treatment including shape memory treatment. This is because even if it is diffused, it does not adversely affect the shape memory characteristics. Also, Qtl
The reason why 801i is set to 80% by weight or more is because if the content of 801i is less than 1%, the conductivity will be low. In addition, the term "copper alloy" used in this specification means that Cu is 1
Also includes 00ml11%.

上述されたように、導電率や熱伝導率が極めて低いNI
 Tl系形状記憶合金と、導電性の良好な銅合金とを複
合させることによって、形状記憶合金複合部材の全体と
しての導電率は、単一のNlTl系形状記憶合金からな
る部材に比べて著しく1袢する。したがって、形状記憶
合金複合部材の通電容量を大きくすることができ、ひい
ては通電によって形状記憶合金複合部材を形状記憶合金
のオーステナイト相転移温度を越える温度まで発熱させ
るのが可能となる。
As mentioned above, NI has extremely low electrical conductivity and thermal conductivity.
By combining a Tl-based shape memory alloy and a copper alloy with good electrical conductivity, the overall electrical conductivity of the shape memory alloy composite member is significantly higher than that of a member made of a single NlTl-based shape memory alloy. to cover. Therefore, the current carrying capacity of the shape memory alloy composite member can be increased, and in turn, it becomes possible to heat the shape memory alloy composite member to a temperature exceeding the austenite phase transition temperature of the shape memory alloy by energization.

13− 形状記憶合金複合部材を構成するNI Tl系形状記憶
合金と銅合金との比率は、用途に応じて適当に定められ
るのであるが、好ましくは形状記憶合金複合部材の全体
としての導電率が20%rAO8(万国標準軟鋼に対す
る比率)以上となるよう(される。なぜならば、全体と
しての導電率が20%未満であるならば、銅系形状記憶
合金に比べてメリットが少ないからである。
13- The ratio of the NI Tl-based shape memory alloy and the copper alloy constituting the shape memory alloy composite member is appropriately determined depending on the application, but it is preferable that the overall electrical conductivity of the shape memory alloy composite member is It is set to be 20%rAO8 (ratio to universal standard mild steel) or more.This is because if the overall conductivity is less than 20%, there are fewer benefits compared to copper-based shape memory alloys.

上述のように、第1の発明に従った形状記憶合金複合部
材はその導電性が向上されている。したがって、形状記
憶合金複合部材に通電することによって、その複合部材
を形状記憶合金のオーステナイト相転移濃度を越える濃
度まで加熱し、それによって形状記憶効果を発揮させる
ことが容易になる。このような形状記憶合金複合部材は
積々の用途に有効に利用される。たとえば、過電流のと
きに電fill路を遮断する電流遮断器、形状記憶効果
を利用した形状記憶アンテナ(このアンテナの場合、高
周波電流は銅合金の方に流れやすい。)、ロボット用特
殊電線または医療機器用特殊電線な14− どに有効に利用される。いずれの用途においても、第1
の発明に従った形状記憶合金複合部材は、導電性を有す
ることは勿論であるが、それに加えて形状記憶合金に特
有のしなやかさや高引張り強さを示す。
As mentioned above, the shape memory alloy composite member according to the first invention has improved electrical conductivity. Therefore, by energizing the shape memory alloy composite member, it becomes easy to heat the composite member to a concentration exceeding the austenite phase transition concentration of the shape memory alloy, thereby exhibiting the shape memory effect. Such shape memory alloy composite members can be effectively used in a wide variety of applications. For example, current breakers that cut off the electric fill path in the event of an overcurrent, shape memory antennas that utilize shape memory effects (in the case of this antenna, high frequency current flows more easily through copper alloy), special wires for robots, or Effectively used for special electric wires for medical equipment. In either application, the first
The shape memory alloy composite member according to the invention not only has electrical conductivity, but also exhibits flexibility and high tensile strength characteristic of shape memory alloys.

次に、第6図ないし第10図を用いて、第2の発明であ
る電流遮断器について説明する。第6図は、電流遮断器
の一例として、従来使用されている筒状ヒユーズを示す
正面図であり、その一部が破断して示される。第7図な
いし110WJは、それぞれ第2の発明に従った電流遮
断器の各実施例である。
Next, the second invention, the current breaker, will be explained using FIGS. 6 to 10. FIG. 6 is a front view showing a conventionally used cylindrical fuse as an example of a current breaker, with a portion of the fuse shown broken. 7 to 110WJ are respective embodiments of the current circuit breaker according to the second invention.

第6図に示される筒状ヒユーズ8は、その頭部の金属製
キャップ9と、その底部の金属製キャップ10と、金属
製キャップ9および10に参照番号11で示すようには
んだ付けまたはろう付けによって接続されるヒユーズ導
体12と、ヒユーズ導体12を外部から遮蔽するガラス
!13とから構成される。この筒状ヒユーズ8が電流経
路内に2習されると、金属製キャップ9はヒユーズ導体
12に対する第1の接続点を構成し、金属製キャップ1
0はヒユーズ導体12に:対する第2の接続点を構成す
る。そして、この筒状ヒユーズ8が配置される電流経路
に所定値以上の過電流が流れると、ヒユーズ導体12は
溶解し、それによって第1の接続点から第2の接続点に
至る電211!路が遮断される。
The cylindrical fuse 8 shown in FIG. 6 has a metal cap 9 at its head, a metal cap 10 at its bottom, and is soldered or brazed to the metal caps 9 and 10 as indicated by reference numeral 11. The fuse conductor 12 connected by and the glass that shields the fuse conductor 12 from the outside! It consists of 13. When this cylindrical fuse 8 is inserted into the current path, the metal cap 9 constitutes the first connection point to the fuse conductor 12, and the metal cap 1
0 constitutes the second connection point to the fuse conductor 12. When an overcurrent of a predetermined value or more flows through the current path in which the cylindrical fuse 8 is arranged, the fuse conductor 12 melts, thereby causing the current 211! to flow from the first connection point to the second connection point. road is blocked.

このような従来の筒状ヒユーズ8においては、ヒユーズ
導体12の溶断特性を利用して第1の接続点から第2の
接続点に至る電流経路を遮断する構成となっている。し
たがって、所定値以上の電流が流れたとき、即座に電流
経路を遮断するのではなく成る程度の時間を必要とする
。そのために、過電流の流れた電気機器を損傷するなど
の欠点が見られた。また、ヒユーズ導体12の溶断特性
はばらつきやすく、そのために同一の電流値であっても
断線したり断線しなかつたりすることがあった。
Such a conventional cylindrical fuse 8 is configured to utilize the fusing characteristics of the fuse conductor 12 to interrupt the current path from the first connection point to the second connection point. Therefore, when a current exceeding a predetermined value flows, the current path is not immediately interrupted, but requires a certain amount of time. As a result, there have been drawbacks such as damage to electrical equipment through which overcurrent flows. Furthermore, the fusing characteristics of the fuse conductor 12 tend to vary, and as a result, the fuse conductor 12 may break or not break even at the same current value.

第2の発明は、上述された欠点を解消し得るものである
。第7図に示される第2の発明に従った電流遮断!11
4は全体として筒状をなし、その頭部の金属製キャップ
9と、その底部の金属製キャップ10と、金属製キャッ
プ9と金属製キャップ10とを電気的に連結する形状記
憶合金複合部材15と、形状記憶合金複合部材15を外
部から遮蔽するガラス管13とから構成される。形状記
憶合金複合部材15は、その直線度を維持されたまま参
照番号11で示されるようにはんだ付けやろう付けなど
で金属製キャップ9および10に固定される。図示され
る電m″ll島器14が電流経路内に配置されると、金
属製キャップ9は形状記憶合金複合部材15に対する第
1の接続点を構成し、金属製キャップ10は形状記憶合
金複合部材15に対する第2の接続点を構成する。
The second invention can eliminate the above-mentioned drawbacks. Current interruption according to the second invention shown in FIG. 7! 11
4 has a cylindrical shape as a whole, and has a metal cap 9 at the head, a metal cap 10 at the bottom, and a shape memory alloy composite member 15 that electrically connects the metal cap 9 and the metal cap 10. and a glass tube 13 that shields the shape memory alloy composite member 15 from the outside. The shape memory alloy composite member 15 is fixed to the metal caps 9 and 10 by soldering, brazing, etc., as indicated by reference numeral 11, while maintaining its straightness. When the illustrated electric island 14 is placed in the current path, the metal cap 9 constitutes the first connection point to the shape memory alloy composite member 15, and the metal cap 10 constitutes the shape memory alloy composite member 15. A second connection point to member 15 is formed.

形状記憶合金複合部材15は、先に記述された第1の発
明に従ったものであり、したがってその導電性は良好で
ある。この形状記憶合金複合部材15は、電流遮断!!
14が配置され電流経路内に所定値以上の過[流が流れ
て形状記憶合金複合部材15自体が形状記憶合金のオー
ステナイト相転17− 移榔度を越えて加熱されるとその長さが収縮するように
形状記憶処理されている。その具体的な方法としては、
たとえばオーステナイト相転移温度が100℃になるよ
うに設定された組成の形状記憶合金を有する形状記憶合
金複合部材をほぼ直棒形状で形状記憶処理し、その後室
温で5%程度引張ってその長さを長くしておくことが考
えられる。
The shape memory alloy composite member 15 is according to the first invention described above and therefore has good electrical conductivity. This shape memory alloy composite member 15 can cut off current! !
14 is placed in the current path, and the shape memory alloy composite member 15 itself undergoes an austenite phase transition of the shape memory alloy.When the shape memory alloy composite member 15 itself is heated beyond the austenite phase transition degree, its length shrinks. It has been processed with shape memory to make it look like this. The specific method is as follows:
For example, a shape memory alloy composite member containing a shape memory alloy whose composition is set to have an austenite phase transition temperature of 100°C is shaped into a nearly straight bar shape, and then stretched by about 5% at room temperature to determine its length. It is possible to keep it longer.

このようにすれば、形状記憶台金のオーステナイト相転
移濃度を越えてその形状記憶合金複合部材が加熱されれ
ばその長さは約5%程度収縮する。
In this way, when the shape memory alloy composite member is heated beyond the austenite phase transition concentration of the shape memory base metal, its length will shrink by about 5%.

第7図において、参照番@11で示される形状記憶合金
複合部材15と金属製キャップ9および10との接続強
度は、形状記憶合金複合部材15の収縮力よりも小さく
される。したがって、もし形状記憶合金複合部材15が
過電流によってそれ自体が形状記憶合金のオーステナイ
ト相転移温度を越えて加熱されその長さが収縮するなら
ば、形状記憶合金複合部材15と金属製キャップ9およ
び10との接続箇所11における接続は外れ、それによ
って金属製キャップ9(第1の接続点)から18− 金liI製キャップ10(第2の接続点)に至る電流経
路が遮断される。ここで注目すべきことは、形状記憶合
金複合部材15が銅合金を複合したものであるので、そ
の導電性が良好であり、したがって単一のNI Tl系
形状記憶合金からなる部材と比べ過電流によって容易に
加熱されやすくなっていることである。
In FIG. 7, the connection strength between the shape memory alloy composite member 15 indicated by the reference number @11 and the metal caps 9 and 10 is made smaller than the shrinkage force of the shape memory alloy composite member 15. Therefore, if the shape memory alloy composite member 15 is heated by an overcurrent to exceed the austenite phase transition temperature of the shape memory alloy and its length contracts, the shape memory alloy composite member 15 and the metal cap 9 and The connection at the connection point 11 with 10 is disconnected, thereby interrupting the current path from the metal cap 9 (first connection point) to the 18-gold LiI cap 10 (second connection point). What should be noted here is that since the shape memory alloy composite member 15 is a composite of copper alloys, it has good electrical conductivity, and therefore has less overcurrent than a member made of a single NI Tl-based shape memory alloy. This means that it can be easily heated due to

第8図に示される電流遮断器16の場合、金属製キャッ
プ9(第1の接続点)と金属製キャップ10(第2の接
続点)とを電気的に連結する材料は、中間接続部材17
を介して直列に接続された2本の形状記憶合金複合部材
15および15′から構成される。ここでも、形状記憶
合金複合部材15および15′はその直線度を維持した
ままそれヂれ接続されている。一方の形状記憶合金複合
部材15と他方の形状記憶合金複合部材15′とを接続
する中間接続部材17の接続強度、または形状記憶合金
複合部材15および15′と金属製キャップ9および1
0との接続部11の接続強度は、形状記憶合金複合部材
15および15′の収縮力よりも弱いものとされる。し
たがって、形状記憶合金複合部材15および15′が、
過電流によりオーステナイト相転移潤度を越えて加熱さ
れて収縮すると、接続部11(おける接続または中間接
続部材17における接続が解かれる。こうして、第1の
接続点h1ら第2の接続点に至る電流経路が1lIII
iされる。
In the case of the current breaker 16 shown in FIG. 8, the material that electrically connects the metal cap 9 (first connection point) and the metal cap 10 (second connection point) is the intermediate connection member 17.
It is composed of two shape memory alloy composite members 15 and 15' connected in series via. Here again, the shape memory alloy composite members 15 and 15' are connected to each other while maintaining their straightness. The connection strength of the intermediate connecting member 17 that connects one shape memory alloy composite member 15 and the other shape memory alloy composite member 15', or the shape memory alloy composite members 15 and 15' and the metal caps 9 and 1
The connection strength of the connection portion 11 with the shape memory alloy composite member 15 and 15' is made weaker than the contraction force of the shape memory alloy composite member 15 and 15'. Therefore, the shape memory alloy composite members 15 and 15'
When the material is heated to exceed the austenite phase transition moisture content due to an overcurrent and contracts, the connection at the connection part 11 (or the connection at the intermediate connection member 17) is broken.In this way, the first connection point h1 connects to the second connection point. The current path is 1lIII
I will be treated.

第9図に示される電流遮断器1Bの場合、金属製°キャ
ップ9(第1の接続点)と金属製キャップ10(第2の
接続点)とを電気的(′l!結する材料は、形状記憶合
金複合部材15と、この形状記憶合金複合部材15より
も単位長さ当たりの電気抵抗が小さい導電性材料19お
よび19′とが、並列に接続されて構成される。2本の
let性材料19および19′は加締接続部20を介し
て直列に接続され、そのそれぞれの端部は接続部11で
金属製キャップ10および9にたとえばはんだ付けで固
定される。形状記憶合金複合部材15は、その−万端が
金属製キャップ10(第2の接続点)に固定され、その
他方端が加締接続部20に固定される。そして、加締接
続部20と金llI製キャップ9(第1の接続点)とを
連結する一方の導電性材料19′と、形状記憶合金複合
部材15とは、加締接続部20を調整することによって
それぞれ引張られた状態となるように接続される=この
電流遮断器18は、好ましくは、遮断されるべき電流値
を大きくしたい場合に用いられる。ここで、一方の導電
性材料19′□と金11tllキャップ9(第1の接続
点)との接続部11の接続強度、一方の導電性材料19
′と加締接続部20との接続強度、または一方の′S電
性材料19′の引張り強度は形状記憶合金複合部材15
の収縮力よりも弱いものとされる。した逢って、形状記
憶合金複合部材15が過電流によってオーステナント相
転移温度を越えて加熱されると、接続部11′tたは加
締接続部20にお(ブる接続が解かれ、または一方の導
電性材料19′が断線して、金属製キャップ9(第1の
接続点)から金属製キャップ10(第2の接続点)に至
る電波経路が遮麟される。
In the case of the current breaker 1B shown in FIG. 9, the material that electrically connects the metal cap 9 (first connection point) and the metal cap 10 (second connection point) is Shape memory alloy composite member 15 and conductive materials 19 and 19' having lower electrical resistance per unit length than shape memory alloy composite member 15 are connected in parallel. The materials 19 and 19' are connected in series via a swaged connection 20, the respective ends of which are fixed at the connection 11 to the metal caps 10 and 9, for example by soldering.Shape memory alloy composite member 15 is fixed at one end to the metal cap 10 (second connection point), and the other end is fixed to the caulking connection part 20.Then, the caulking connection part 20 and the metal cap 9 (the second connection point) The conductive material 19' that connects the shape memory alloy composite member 15 and the shape memory alloy composite member 15 are connected to each other in a tensioned state by adjusting the caulking connection part 20. This current breaker 18 is preferably used when it is desired to increase the current value to be interrupted.Here, the connection between one conductive material 19'□ and the gold 11tll cap 9 (first connection point) Connection strength of part 11, one conductive material 19
The connection strength between the shape memory alloy composite member 15 and the caulked connection portion 20 or the tensile strength of one of the S electrically conductive materials 19
It is considered to be weaker than the contraction force of Then, when the shape memory alloy composite member 15 is heated beyond the austenant phase transition temperature by an overcurrent, the connection part 11't or the caulked connection part 20 (breaks or breaks). One of the conductive materials 19' is disconnected, and the radio wave path from the metal cap 9 (first connection point) to the metal cap 10 (second connection point) is blocked.

第7図ないし第9図に示された各実施例におい21− ては、電流遮断器の形状は全体として筒状をなすもので
あったが、そのようなものに限られない。
In each of the embodiments shown in FIGS. 7 to 9, the shape of the current breaker is cylindrical as a whole, but it is not limited to such a shape.

たとえば、第10図に示されるような爪状の電流遮断器
21であってもよい。この爪状電流遮断器21は、中間
接続部材17を介して1続された2個の導電性材料22
および23と、−万端が中間接続部材17に固定された
形状記憶合金複合部材15とから構成される。導電性材
料22の端部分には、電流経路内の第1の接続点に都合
良く固定され得るように凹部24が形成され、一方、導
電性材料23の端部分には、゛電m*路内の第2の接続
点に都合良く固定され得るように凹部25が形成されで
いる。形状記憶合金複合部材15は、直線度を維持され
たままその他方端が電流経路内の第2の接続点に固定さ
れる。ここで、導電性材料22の引張り強度、導電性材
料22と第1の接続点との一統強度、または導電性材料
22と中間接続部材17との接続強度は、形状記憶合金
複合部材15の収縮力よりも小さいものとされる。した
がって、形状記憶合金複合部材15が、過電流に22− よってそのオーステナイト相転移潤度を越えて加熱され
その長さが収縮すると、第1の接続点から第2の接続点
に至る電流経路が遮断される。
For example, a claw-shaped current breaker 21 as shown in FIG. 10 may be used. This claw-shaped current breaker 21 consists of two conductive materials 22 connected together via an intermediate connection member 17.
and 23, and a shape memory alloy composite member 15 whose ends are fixed to the intermediate connecting member 17. The end portion of the conductive material 22 is formed with a recess 24 so that it can be conveniently fixed to a first connection point in the current path, while the end portion of the conductive material 23 is formed with a A recess 25 is formed in such a way that it can be conveniently secured to a second connection point within. The other end of the shape memory alloy composite member 15 is fixed to a second connection point in the current path while maintaining its straightness. Here, the tensile strength of the conductive material 22, the unified strength between the conductive material 22 and the first connection point, or the connection strength between the conductive material 22 and the intermediate connection member 17 is determined by the shrinkage of the shape memory alloy composite member 15. considered to be smaller than force. Therefore, when the shape memory alloy composite member 15 is heated beyond its austenite phase transition wettability due to an overcurrent and its length contracts, the current path from the first connection point to the second connection point changes. Be cut off.

次に、第11図ないし第13図を用いて第3の発明につ
いて説明する。第11図は、従来の電流遮断器の一例で
ある温度ヒユーズを示す断面図である。第12図および
第13図は、それぞれ第3の発明に従った電流遮断器の
各実施例を示す断面図である。
Next, the third invention will be explained using FIGS. 11 to 13. FIG. 11 is a sectional view showing a temperature fuse, which is an example of a conventional current breaker. FIG. 12 and FIG. 13 are sectional views showing respective embodiments of the current breaker according to the third invention.

第11図に示される温度ヒユーズ26は、導電性材料か
らなる管状ケース27と、この管状ケース27の一方端
に電気的に接続された第1のリード線28と、管状ケー
ス27の他方端から管状ケース内に延びて配置される第
2のリード1129とを備えている。第2のリード線2
9は、その先端部に固定接点30を有し、かつ絶縁体3
1を介して管状ケース27に電気的に絶縁されて固定さ
れる。また、図示されるように、管状ケース27内には
、管状ケース27の内壁に接し、かつこの管状ケース2
7内を移動可能にされた可動接点32が配置される。可
動接点32は、管状ケース27の一方端側の内壁部に配
置される可溶ベレット33上に配置されたばね34によ
って、常に第2のリード線29の固定接点30と接触す
るように付勢されている。さらに、第2のリード112
9側に向く可動接点32の表面はばね35によって押圧
されている。このばね35の押圧力は図示される状態で
は、ばね34の押圧力よりも弱いものである。
The temperature fuse 26 shown in FIG. and a second lead 1129 extending and disposed within the tubular case. Second lead wire 2
9 has a fixed contact 30 at its tip, and an insulator 3
1 and fixed to the tubular case 27 in an electrically insulated manner. Further, as shown in the figure, there is a portion inside the tubular case 27 that is in contact with the inner wall of the tubular case 27 and that is in contact with the inner wall of the tubular case 27.
A movable contact 32 movable within 7 is arranged. The movable contact 32 is always urged to be in contact with the fixed contact 30 of the second lead wire 29 by a spring 34 disposed on a fusible pellet 33 disposed on the inner wall of one end of the tubular case 27. ing. Furthermore, the second lead 112
The surface of the movable contact 32 facing the 9 side is pressed by a spring 35. The pressing force of the spring 35 is weaker than the pressing force of the spring 34 in the illustrated state.

ここで、第1のリード線28と第2のリード線29との
間に所定値以上の電流が流れて濃度ヒューズ26全体が
発熱すると、可溶ペレット33は溶解する。したがって
、可溶ペレット33の上に配置されていたばね34によ
る可動接点32への付勢は解かれ、ばね35による可動
接点32への押圧によって、可動接点32と固定接点3
0とは電気的に隔絶された状態となる。こうして、所定
値以上の電流が流れるとその電流経路は遮断される。
Here, when a current of a predetermined value or more flows between the first lead wire 28 and the second lead wire 29 and the entire concentration fuse 26 generates heat, the fusible pellet 33 melts. Therefore, the bias applied to the movable contact 32 by the spring 34 disposed on the fusible pellet 33 is released, and the pressure applied to the movable contact 32 by the spring 35 causes the movable contact 32 and the fixed contact 3 to
0 and is electrically isolated. In this way, when a current exceeding a predetermined value flows, the current path is cut off.

上述された温度ヒユーズ26においては、可動接点32
と固定接点30との隔絶された状態は、可溶ペレット3
3が溶解することによって達成される構造となっている
ので、電流遮断動作が温度に対して、つまり通電量に対
して敏感に反応しにくい。また、可溶ペレット33が一
旦溶解すれば、たとえ温度ヒユーズ26の温度が降下し
たとしても、可動接点32と固定接点30とが再び接触
した状態に復帰することはあり得ない。すなわち、図示
される濃度ヒユーズ26は、ただ1回の電流遮断動作に
使用されるだけである。これは、経済的に非常に不利で
ある。
In the temperature fuse 26 described above, the movable contact 32
The isolated state between the fixed contact 30 and the fusible pellet 3
Since the structure is achieved by melting 3, the current interrupting operation is less likely to react sensitively to temperature, that is, to the amount of energization. Further, once the fusible pellet 33 is melted, even if the temperature of the temperature fuse 26 drops, it is impossible for the movable contact 32 and the fixed contact 30 to return to a state in which they are in contact with each other again. That is, the illustrated concentration fuse 26 is used for only one current interruption operation. This is economically very disadvantageous.

第12図および第13図にそれぞれ示される第3の発明
に従った電流遮断器36および37は、上述された不利
を解消し、繰返して電流遮断動作を行なうことができる
ようにしたものである。
Current breakers 36 and 37 according to the third invention shown in FIGS. 12 and 13, respectively, eliminate the above-mentioned disadvantages and are capable of repeatedly performing current breaking operations. .

第12図に示される電流遮断器36は、導電性材料から
なる管状ケース27と、この管状ケース27の一方端に
電気的に接続された第1のリード線2日と、管状ケース
27の他方端から管状ケース27内に延びて配置される
先端部に固定接点325− Oを有しかつ絶縁体31および38を介して管状ケース
27内に電気的に絶縁されて固定される第2のリード線
29とを有している。管状ケース27内には、管状ケー
ス27の内壁に接し、かつ管状ケース27内を移動可能
にされた可動接点32が配置される。先に述べた固定接
点30は、図示されるように、その形状がテーバ形状と
なるように加工されており、可動接点32には、この形
状と対応した中央開口39が形成されている。この固定
接点30のテーバ形状および可動接点32の中央開口3
9は必ずしも必要なものとは言えないが、固定接点30
と可動接点32との電気的導通を確実に行なわせること
において好ましいものであると言える。
The current breaker 36 shown in FIG. a second lead extending from the end into the tubular case 27, having a fixed contact 325-O at the distal end, and fixed electrically insulated within the tubular case 27 via insulators 31 and 38; line 29. A movable contact 32 that is in contact with the inner wall of the tubular case 27 and is movable within the tubular case 27 is arranged inside the tubular case 27 . As shown in the figure, the fixed contact 30 described above is processed to have a tapered shape, and the movable contact 32 is formed with a central opening 39 corresponding to this shape. The tapered shape of the fixed contact 30 and the central opening 3 of the movable contact 32
9 is not necessarily necessary, but fixed contact 30
This can be said to be preferable in that electrical continuity between the movable contact 32 and the movable contact 32 is ensured.

管状ケース27の一方端側の内壁には絶縁体40が配置
され、この絶縁体40と可動接点32との間にばね41
が配置される。このばね41は、固定接点30と可動接
点32とを常に接触させるように可動接点32を付勢す
る。固定接点30と可動接点32とが接触している状態
では、電流は、26− 第2のリード1$29−固定接点3〇−可動接点32−
管状ケース27を通って第1のリード[128に流れる
An insulator 40 is disposed on the inner wall at one end of the tubular case 27, and a spring 41 is disposed between the insulator 40 and the movable contact 32.
is placed. This spring 41 biases the movable contact 32 so that the fixed contact 30 and the movable contact 32 are always in contact with each other. When the fixed contact 30 and the movable contact 32 are in contact, the current is 26-second lead 1$29-fixed contact 30-movable contact 32-
It flows through the tubular case 27 to the first lead [128].

可動接点32と、管状ケース27の他方端側の内壁との
間には、コイル状に形成された形状記憶合金複合部材4
2が可動接点32に対して作用し得るように配置されて
いる。この形状記憶合金複合部材42は、第1の発明に
従ったものであり、したがって導電性が良好なものであ
る。形状記憶合金複合部1142は、第1のり−ド[1
2Bと第2のリード線29との間に所定値以上の電流が
流れて電流遮断器36が形状記憶合金複合部材42の一
方材料を構成する形状記憶合金のオーステナイト相転移
温度よりも高い温度まで発熱したとき、オーステナイト
相転移によってその長さが伸びるように形状記憶処理さ
れでいる。伸びの量は、以下の動作を達成し得るもので
なければならない。
A shape memory alloy composite member 4 formed in a coil shape is disposed between the movable contact 32 and the inner wall on the other end side of the tubular case 27.
2 is arranged so that it can act on the movable contact 32. This shape memory alloy composite member 42 is according to the first invention, and therefore has good electrical conductivity. The shape memory alloy composite part 1142 has a first glue point [1
A current of a predetermined value or more flows between 2B and the second lead wire 29 until the current breaker 36 reaches a temperature higher than the austenite phase transition temperature of the shape memory alloy that constitutes one material of the shape memory alloy composite member 42. Shape memory treatment is applied so that when heat is generated, the length increases due to an austenite phase transition. The amount of elongation must be such that the following actions can be achieved:

すなわち、形状記憶合金複合部材42の長さが伸びるこ
とによって、可動接点32はばね41の力に打ち勝って
図において左方向に移動し、その結果固定接点30と可
動接点32とが電気的に隔絶される。こうして、第1の
リード線28と第2のリード線29との間に所定値以上
の電流が流れると、形状記憶合金複合部材42の形状記
憶効果によって、電流経路は遮断されることになる。
That is, as the length of the shape memory alloy composite member 42 increases, the movable contact 32 overcomes the force of the spring 41 and moves to the left in the figure, and as a result, the fixed contact 30 and the movable contact 32 are electrically isolated. be done. In this way, when a current of a predetermined value or more flows between the first lead wire 28 and the second lead wire 29, the current path is interrupted due to the shape memory effect of the shape memory alloy composite member 42.

次に、過電流異常が解消され電流遮断器36の濃度が低
下すると、形状記憶合金複合部材42の一方材料を構成
する形状記憶合金はマルテンサイト相に相転移しその長
さが縮むので、ばね41の力がコイル状に形成された形
状記憶合金複合部材42の力に打ち勝つ。それによって
、可動接点32は図において右方向に移動して再び固定
接点30と接触する。ここにおいて電流遮断136は、
電流が遮断される前の状態、つまり電気的導通状態に復
帰する。
Next, when the overcurrent abnormality is resolved and the concentration of the current breaker 36 decreases, the shape memory alloy that constitutes one material of the shape memory alloy composite member 42 undergoes a phase transition to a martensitic phase and its length is reduced, so that the spring 41 overcomes the force of the shape memory alloy composite member 42 formed into a coiled shape. As a result, the movable contact 32 moves rightward in the figure and comes into contact with the fixed contact 30 again. Here, the current interrupt 136 is
The state returns to the state before the current was cut off, that is, the state of electrical continuity.

第13図に示される電流遮断器37においては固定接点
30の形状が半球状とされ、可動接点32にはこれに対
応した凹部43が形成されている。
In the current breaker 37 shown in FIG. 13, the fixed contact 30 has a hemispherical shape, and the movable contact 32 has a corresponding recess 43 formed therein.

これは、第12図におけるテーバ形状とそれに対応した
中央開口との関係におけるのと同様に、固定接点30と
可動接点32との電気的導通を確実に行なわせるための
ものである。さらに、この実施例では、固定接点30と
可動接点32とを常に接触させるように可動接点32を
付勢するばね41と、所定値以上の電流が流れて図示さ
れる電流遮断器37が発熱したとき固定接点30と可動
接点32とを電気的に隔絶させる働きをなす形状記憶合
金複合部材42とが、ともに可動接点32と、第1のリ
ード線28が接続された管状ケース27の一方端側の内
壁に配置された絶縁体40との間に配置されている。形
状記憶合金複合部材42は、図示されるように、コイル
状に形成されており、その両端は固定部材44および4
5によプてそれぞれ可動接点32および絶縁体40に固
定されている。
This is to ensure electrical continuity between the fixed contact 30 and the movable contact 32, similar to the relationship between the tapered shape and the corresponding central opening in FIG. Further, in this embodiment, the spring 41 that biases the movable contact 32 so that the fixed contact 30 and the movable contact 32 are always in contact with each other, and the current breaker 37 that is illustrated when a current exceeding a predetermined value flows therein generate heat. When the shape memory alloy composite member 42 that serves to electrically isolate the fixed contact 30 and the movable contact 32 is placed on one end side of the tubular case 27 to which the movable contact 32 and the first lead wire 28 are connected. and an insulator 40 disposed on the inner wall of. As shown, the shape memory alloy composite member 42 is formed into a coil shape, and both ends of the shape memory alloy composite member 42 are connected to fixing members 44 and 4.
5 to the movable contact 32 and the insulator 40, respectively.

第1のリード8128と第2のリード1129との間に
所定値以下の電流が流れているときには、ばね41は形
状記憶合金複合部材42の力に打ち勝って可動接点32
を固定接点30に接触させている。この実施例で用いら
れる形状記憶合金複合部29− 材42は、第1のリード線28と第2のリード線29と
の間に所定値以上の電流が流れて電流遮断器37が形状
記憶合金複合部材42の一方材料を構成する形状記憶合
金のオーステナイト相転移温度よりも高い温度まで発熱
したとき、オーステナイト相転移によつてその長さが縮
みそれによってば勾41の力に打ち勝つて可動接点32
を固定接点30から引き離すように形状記憶処理されて
いる。したがって、第1のリード線28と第2のリード
線29との間に所定値以上の電流が流れるならば、その
電*、W路は遮断されることになる。
When a current of a predetermined value or less is flowing between the first lead 8128 and the second lead 1129, the spring 41 overcomes the force of the shape memory alloy composite member 42 and moves the movable contact 32.
is brought into contact with the fixed contact 30. The shape memory alloy composite part 29-material 42 used in this embodiment is such that when a current of a predetermined value or more flows between the first lead wire 28 and the second lead wire 29, the current breaker 37 is made of a shape memory alloy. When heat is generated to a temperature higher than the austenite phase transition temperature of the shape memory alloy constituting one material of the composite member 42, its length shrinks due to the austenite phase transition, thereby overcoming the force of the gradient 41 and moving the movable contact 32.
Shape memory processing is applied to separate the contact point 30 from the fixed contact point 30. Therefore, if a current of a predetermined value or more flows between the first lead wire 28 and the second lead wire 29, the current *, W path will be cut off.

次に、過電流異常が解消されて電流遮断器37の温度が
低下すると、形状記憶合金複合部1i842はその長さ
が伸びるのでばね41は形状記憶合金複合部材42の力
に打ち勝つようになり、それによって可動接点32を固
定接点30に接触させる。
Next, when the overcurrent abnormality is resolved and the temperature of the current breaker 37 decreases, the length of the shape memory alloy composite part 1i842 increases, so the spring 41 comes to overcome the force of the shape memory alloy composite member 42. This brings the movable contact 32 into contact with the fixed contact 30.

こうして、電流遮断器37は再度電気的導通状態に捜帰
する。 ・ 第12図および第13図において用いられた形状記憶合
金複合部材42は、その形状がコイル状30− に形成されていたが、そのような形状に限られず、たと
えば棒状のものであってもよい。
In this way, the current breaker 37 returns to the electrically conductive state again. - Although the shape memory alloy composite member 42 used in FIGS. 12 and 13 was formed into a coil shape 30-, it is not limited to such a shape, and may be, for example, a rod shape. good.

発明の効果 以上のように、第1の発明によれば、形状記憶効果を有
するNi Ti系形状記憶合金と銅合金とを線または条
状に長さ方向の全体にねたつで複合させた形状記憶合金
複合部材であるので、その全体としての導電率は単一の
Ni Ti系形状記憶合金と比べて著しく上昇する。し
たがって、第1の発明に従った形状記憶合金複合部材に
定電圧で通電することによって、それを形状記憶合金の
オーステナイト相転移潤度を越える温度まで加熱するこ
とが容易となる。このことは、換言すれば、形状記憶合
金複合部材を加熱させる働きをなすそこを流れる電流の
値に対して敏感に形状記憶効果を発揮するものと言える
Effects of the Invention As described above, according to the first invention, a shape in which a Ni Ti-based shape memory alloy having a shape memory effect and a copper alloy are combined with a wire or strip over the entire length direction. Since it is a memory alloy composite member, its overall electrical conductivity is significantly increased compared to a single NiTi-based shape memory alloy. Therefore, by applying electricity at a constant voltage to the shape memory alloy composite member according to the first invention, it becomes easy to heat it to a temperature exceeding the austenite phase transition moisture content of the shape memory alloy. In other words, it can be said that the shape memory effect is sensitive to the value of the current flowing through the shape memory alloy composite member, which serves to heat the shape memory alloy composite member.

第2の発明によれば、電流経路内の第1の接続点と第2
の接続点とを電気的に連結する材料のうちの少なくとも
一部分を第1の発明に従った形状記憶合金複合部材で構
成し、そしてその形状記憶合金複合部材は過電流時にそ
の長さが収縮するように形状記憶処理されているので、
電流経路内を流れる電流が所定値に達すると即座にかつ
確実に電流経路を遮断することができる。これは、形状
記憶合金複合部材の良好な導電性とIIr!Lに敏感な
形状記憶特性とを非常に有効に利用したものと言える。
According to the second invention, the first connection point and the second connection point in the current path
At least a portion of the material electrically connecting the connecting point of the shape memory alloy composite member according to the first invention is made of a shape memory alloy composite member, and the length of the shape memory alloy composite member contracts when an overcurrent occurs. Because it is processed with shape memory,
When the current flowing in the current path reaches a predetermined value, the current path can be immediately and reliably interrupted. This is due to the good electrical conductivity of the shape memory alloy composite member and the IIr! It can be said that the L-sensitive shape memory property is utilized very effectively.

また、第2の発明に従った電流遮断器の構造はたとえば
従来の筒状ヒユーズと同様にシンプルであるので、−造
的にも有利で量産性が期待される。この第3の発明に従
った電11iE″1j111ilsは、従来家庭用に使
われていたヒユーズ、自動車用に使われていたヒユーズ
、またはその他の用途に使われていたヒユーズなどに代
えて有効に利用されることができる。
Furthermore, since the structure of the current breaker according to the second invention is as simple as, for example, a conventional cylindrical fuse, it is advantageous in construction and is expected to be mass-producible. The electricity 11iE''1j111ils according to the third invention can be effectively used in place of fuses conventionally used for household use, fuses used for automobiles, or fuses used for other purposes. can be done.

さらに、第3の発明によれば、形状記憶合金複合部材の
形状記憶特性を利用して可動接点を移動させそれによっ
て電流経路を遮断する構成となっている電流遮断器であ
るので、通常のヒユーズと興なり繰返して使用すること
が可能となる。このことは、経済的に非常に有利なこと
である。繰返して使用できるものとしては、ほかにもマ
グネットタイプの配線用遮断器があるが、これはマグネ
ットを使用しているのでその構造も複雑である。
Furthermore, according to the third invention, the current breaker is configured to move the movable contact by utilizing the shape memory properties of the shape memory alloy composite member and thereby interrupt the current path, so that it can be used in a conventional fuse. It becomes possible to use it repeatedly. This is economically very advantageous. There are other types of circuit breakers that can be used repeatedly, such as magnetic type circuit breakers, but because they use magnets, their structure is complicated.

それ幀比べて、この第3の発明に従った電流遮断器は、
よりシンプルな構造であり、それゆえに必要に応じてよ
り小型にすることができ、また軽量にすることができる
。このことはひいては電流遮断器自体のコストの削減に
もつながる。
In comparison, the current breaker according to the third invention is
It has a simpler structure and therefore can be made smaller and lighter if necessary. This in turn leads to a reduction in the cost of the current circuit breaker itself.

さらに、第3の発明に従った電流遮断器においては、形
状記憶合金複合部材の一方材料を構成する形状記憶合金
の変態温度やばね強さなどの条件を適宜に選択できるの
で、所定の温度または所定の電流値で遮断動作を行なう
ように設計することが非常に容易となる。
Furthermore, in the current breaker according to the third invention, conditions such as the transformation temperature and spring strength of the shape memory alloy constituting one material of the shape memory alloy composite member can be appropriately selected. It is very easy to design a circuit so that the interrupting operation is performed at a predetermined current value.

諌だ、この第3の発明は、第2の発明と同様に、形状記
憶合金複合部材の良好な導電性と温度に敏感な形状記憶
合金の形状記憶特性とを有効に利用した構造となってい
るので、その電流遮断動作が温度つまりは過電流に対し
て非常に敏感なものとなる。
This third invention, like the second invention, has a structure that effectively utilizes the good conductivity of the shape memory alloy composite member and the shape memory properties of the shape memory alloy, which is sensitive to temperature. Therefore, the current interrupting operation is extremely sensitive to temperature and therefore overcurrent.

33− 宜m N1を55重量%含有し、残部がT1よりなるNI T
1合金轢とCuパイプとを嵌合し、それに伸線加工と中
間熱処理とを施して直径0.5膳−の複合線を製造した
。このとき、NI T1合金からなる心材の直径は0.
41霧であった。そして、複合線の全体としての導電率
は36%lAC3であった。この複合棒材を外径81−
の棒材に密に巻き500℃にて10分間加熱し形状記憶
処理した。
33- NI T containing 55% by weight of N1 and the remainder consisting of T1
A composite wire with a diameter of 0.5 mm was manufactured by fitting a 1-alloy track and a Cu pipe and subjecting it to wire drawing and intermediate heat treatment. At this time, the diameter of the core material made of NI T1 alloy is 0.
41 It was foggy. The overall electrical conductivity of the composite wire was 36%lAC3. This composite rod has an outer diameter of 81-
It was wrapped tightly around a rod and heated at 500°C for 10 minutes to undergo shape memory treatment.

このコイル状に30回轡かれた複合棒(長さ約15■)
を、長さ500鋤−に伸ばし、その債これに5vの定電
圧を付加したところ瞬時に形状回復した。
This composite rod (approximately 15cm in length) is twisted 30 times into a coiled shape.
When the wire was stretched to a length of 500 mm and a constant voltage of 5 V was applied to the wire, the shape recovered instantly.

比較のために、この複合棒の心材と同じ組成のNI T
1合金よりなる0、5腸■の線材を同形状のコイル状に
して同様のテストを行なったところ、なかなか形状回復
しなかった。
For comparison, NI T with the same composition as the core material of this composite rod
When a similar test was carried out using a wire rod of 0.5 and 1.0 mm alloy made of the same shape as a coil, the shape did not recover easily.

哀1」LL 第4図に示される断面構造の形状記憶合金複合部材を製
造した。この形状記憶合金複合部材の全34− 、木としての導電率は30%TAC8であった。これを
、実施例1と同様に、直線状に形状記憶処理した債、ロ
ボットの関節部を作動させるためのホットワイヤ(通電
して作動させるもの)として使用したところ、NiTi
合金よりなる線に比べて、敏感(反応して動きが速やか
になった。
A shape memory alloy composite member having the cross-sectional structure shown in FIG. 4 was manufactured. The electrical conductivity of this shape memory alloy composite member as wood was 30% TAC8. As in Example 1, this was used as a linear shape-memory-treated bond and a hot wire (operated by applying electricity) for operating the joints of a robot.
Compared to wire made of alloy, it is more sensitive (reacts and moves more quickly).

哀1」」− Nlを54.8重量%含有し残部がTIよりなるNI 
Ti合金条(厚さ0.2mwxl10.5o+I)を用
いて、それが120℃に加熱されるとその長さが約5%
収縮するように予め形状記憶処理した。
"Ai 1" - NI containing 54.8% by weight of Nl and the remainder being TI
Using a Ti alloy strip (thickness 0.2mwxl10.5o+I), when it is heated to 120°C, its length decreases by about 5%.
It was pre-treated with shape memory so that it would shrink.

そして、その合金条の表面にCLIめっきを施して全体
としての導電率が60%TAC8となるようにした。こ
の合金条を第14図に示すように、導電性材料よりなる
2個の固定端部46および47に合金条の直線度を維持
したままではんだ付け48および49によって固定した
。そして、これを従来のヒユーズの代わりに使用したと
ころ、温度が120℃になったとき合金条は収縮し始め
、温度が140℃になるまでに確実に電流が遮断された
Then, CLI plating was applied to the surface of the alloy strip so that the overall electrical conductivity was 60% TAC8. As shown in FIG. 14, this alloy strip was fixed to two fixed ends 46 and 47 made of a conductive material by soldering 48 and 49 while maintaining the straightness of the alloy strip. When this was used in place of a conventional fuse, the alloy strip began to shrink when the temperature reached 120°C, and the current was reliably cut off by the time the temperature reached 140°C.

また、NI T1合金よりなる条材を用いて第14図に
示される構造のものを製造しかつ上述された複合条材と
同様の効果を生じさせるためには、高価なNI T1合
金を約30倍も使用する必要があった。
Moreover, in order to manufacture the structure shown in FIG. 14 using a strip made of NI T1 alloy and to produce the same effect as the composite strip described above, it is necessary to use about 30% of the expensive NI T1 alloy. I had to use twice as much.

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

第1図は、単一のNI T1合金よりなる線材を示す断
面図である。!2図ないし第5図は、それぞれ第1の発
明に従った形状記憶合金複合部材の実施例を示す断面図
であり、各図は複合化の態様において相違する。第6図
は、従来の筒状ヒユーズを示す正面図であり、その一部
が破断して示される。第7図ないし第9図は、それぞれ
第2の発明に従った電流遮断器の実施例を示す正面図で
あり、それぞれその一部が破断して示されている。 第10図は、第2の発明に従った電流遮断器のさらに他
の実施例を示す正面図である。第11図は、従来の温度
ヒユーズを示す断面図である。第12図および第13図
は、それぞれ第3の発明に従うた電流遮断器の実施例を
示す断面図である。第14図は、実施例3を説明するた
めに用いられる図であり、この発明に従った形状記憶合
金複合部材が導電性材料よりなる2個の固定端部間で固
定されている状態を示す図である。 図(おいて、2.5.6,7.15お′よび42は形状
記憶合金複合部材、3は形状記憶合金、4は銅合金、9
および10は金属製キ譬ツブ、14゜16.1B、21
.36および37は電流遮断器、17は中間接続部材、
19および19′はIII性材料、27は管状ケース、
2日は第1のリード轢、29は第2のリード輸、30は
固定接点、31は絶縁体、32は可動接点、41はばね
を示す。 37一
FIG. 1 is a sectional view showing a wire made of a single NI T1 alloy. ! 2 to 5 are cross-sectional views showing examples of the shape memory alloy composite member according to the first invention, and each figure is different in the mode of composite formation. FIG. 6 is a front view of a conventional cylindrical fuse, with a portion thereof broken away. 7 to 9 are front views showing embodiments of the current circuit breaker according to the second invention, each partially cut away. FIG. 10 is a front view showing still another embodiment of the current breaker according to the second invention. FIG. 11 is a sectional view showing a conventional temperature fuse. FIG. 12 and FIG. 13 are sectional views each showing an embodiment of the current breaker according to the third invention. FIG. 14 is a diagram used to explain Example 3, and shows a shape memory alloy composite member according to the present invention being fixed between two fixed ends made of a conductive material. It is a diagram. In the figure, 2.5.6, 7.15' and 42 are shape memory alloy composite members, 3 is a shape memory alloy, 4 is a copper alloy, 9
and 10 is a metal keyboard, 14°16.1B, 21
.. 36 and 37 are current breakers, 17 is an intermediate connection member,
19 and 19' are III materials, 27 is a tubular case,
On the 2nd, numeral 2 represents the first lead, 29 represents the second lead, 30 represents a fixed contact, 31 represents an insulator, 32 represents a movable contact, and 41 represents a spring. 371

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] (1) 形状記憶効果を有する形状記憶合金と、銅合金
とを、綜または条状に長さ方向の全体にわたって複合さ
せた形状記憶合金複合部材であって、前記形状記憶合金
は、N1を53〜57重量%含有し残部がT1よりなる
組成か、または前記NIもり、<&tTi 17)一部
がCtl 、 V、 All、 11 #COを含む群
から選ばれた1種以上の金属で置換された組成であり、
かつそのオーステナイト相転移温度が0〜150℃であ
り、 前記銅合金は、Cuを80重最%以上含有する組成であ
る、形状記憶合金複合部材。
(1) A shape memory alloy composite member in which a shape memory alloy having a shape memory effect and a copper alloy are combined in a heddle or strip shape over the entire length direction, wherein the shape memory alloy has an N1 of 53 ~57% by weight with the remainder being T1, or the above-mentioned NI material, <&tTi 17) Partially substituted with one or more metals selected from the group containing Ctl, V, All, 11 #CO The composition is
A shape memory alloy composite member, wherein the austenite phase transition temperature is 0 to 150°C, and the copper alloy has a composition containing 80 wt % or more of Cu.
(2) 全体としての導電率が20%I AC8以上で
ある、特許請求の範囲第1項記載の形状記憶合金複合部
材。
(2) The shape memory alloy composite member according to claim 1, having an overall electrical conductivity of 20% I AC8 or more.
(3) 前記銅合金は、線または条状に伸びた前記形状
記憶合金の外周面上に配置される、特許請求の範囲第1
項または第2項記載の形状記憶合金複合部材。
(3) The copper alloy is disposed on the outer circumferential surface of the shape memory alloy extending into a line or strip.
The shape memory alloy composite member according to item 1 or 2.
(4) 前記銅合金は、条状に延びた前記形状記憶合金
の上面上に配置される、特許請求の範囲第1項または第
2項記載の形状記憶合金複合部材。
(4) The shape memory alloy composite member according to claim 1 or 2, wherein the copper alloy is disposed on the upper surface of the shape memory alloy extending in a strip shape.
(5) 前記銅合金は、条状に延びた前記形状記憶合金
の上面および下面上に配置される、特許請求の範囲第1
項または第2項記載の形状記憶合金複合部材。
(5) The copper alloy is disposed on the upper and lower surfaces of the shape memory alloy extending in a strip shape.
The shape memory alloy composite member according to item 1 or 2.
(6) 電流経路内の一定の離隔された位置で固定され
る第1の接続点と第2の接続点との間に配置され、過電
流のときに前記第1の接続点から前記第2の接続点に至
る電流経路を遮断する電流遮断器において、 前記第1の接続点と前記第2の接続点とを電気的に連結
する材料のうちの少なくとも一部分を、形状記憶効果を
有する形状記憶合金と銅合金とを線または条状に長さ方
向の全体にわたって複合させた形状記憶合金複合部材で
構成し、 前記形状記憶合金は、N1を53〜57重−%含有し、
残部がT1よりなる組成か、または前記NlもしくはT
1の一部がCu 、V、AL Fe *COを含む群か
ら選ばれた1種以上の金属七菅換された組成であり、か
つそのオーステナイト相転移温度が0〜150℃であり
、 前記鋼合金は、CIJを80111%以上含有する組成
であり、 前記形状記憶合金複合部材は、過電流によってそれ自体
が前記形状記憶合金のオーステナイト相転移温度を越え
て加熱されるとその長さが収縮するように形状記憶処理
されており、 前記形状記憶合金複合部材が収縮することによって、一
定の離隔された位置で固定される前記第1の接続点と前
記第2の接続点とを連結する材料の長さが短くなり、そ
れによって前記第1の接続点から前記第2の接続点に至
る電流経路が遮断される、mm遮断器。
(6) Disposed between a first connection point and a second connection point that are fixed at a certain distance in a current path, and when an overcurrent occurs, the connection point is moved from the first connection point to the second connection point. In a current breaker that interrupts a current path leading to a connection point, at least a portion of the material electrically connecting the first connection point and the second connection point is made of a shape memory material having a shape memory effect. It is composed of a shape memory alloy composite member in which an alloy and a copper alloy are composited in a wire or strip shape throughout the length direction, the shape memory alloy containing 53 to 57% by weight of N1,
The remainder is T1, or the Nl or T
A part of the steel has a composition in which one or more metals selected from the group containing Cu, V, ALFe*CO are substituted, and the austenite phase transition temperature is 0 to 150°C, The alloy has a composition containing 80111% or more of CIJ, and the shape memory alloy composite member shrinks in length when heated above the austenite phase transition temperature of the shape memory alloy by an overcurrent. A material connecting the first connection point and the second connection point is fixed at a predetermined spaced apart position by shrinking the shape memory alloy composite member. mm circuit breaker, wherein the length is reduced, thereby interrupting the current path from said first connection point to said second connection point.
(7) 前記第1の接続点と前記第2の接続点とを電気
的に連結する材料は、その全部が前記形状記憶合金複合
部材で構成される、特許請求の範囲第6項記載の電流遮
断器。
(7) The electric current according to claim 6, wherein the material electrically connecting the first connection point and the second connection point is entirely composed of the shape memory alloy composite member. circuit breaker.
(8) 前記第1の接続点と前記第2の接続点とを電気
的に連結する材料は、中間接続部材を介して直列に接続
された2本の形状記憶合金複合部材から構成される、特
許請求の範囲第6項記載のt[*l[。
(8) The material electrically connecting the first connection point and the second connection point is composed of two shape memory alloy composite members connected in series via an intermediate connection member. t[*l[.
(9) 前記第1の接続点と前記第2の接続点とを電気
的に連結する材料は、1tg紀形状記情合金複合部材と
、前記形状配憶合金複合部材よりも単位長さ当たりの雷
気抵抗が小さい部材とが、並列に接続されて構成される
、特許請求の範囲第6項記載の電流遮断器。
(9) The material that electrically connects the first connection point and the second connection point is a 1TG shape memory alloy composite member, and a material that has a shape memory alloy composite member that has a higher resistance per unit length than the shape memory alloy composite member. 7. The current breaker according to claim 6, wherein the member having low lightning resistance is connected in parallel.
(10) 前記形状記憶合金複合部材は、直線状態で形
状記憶処理され、その後ダイスを用いた冷開伸線加工に
よってその長さが5%以上伸長された綿である、特許請
求の範囲第6項ないし第9項のいずれかに記載の電流遮
断器。
(10) The shape memory alloy composite member is cotton that has been subjected to shape memory treatment in a straight state and then elongated by 5% or more by cold-open wire drawing using a die. The current breaker according to any one of Items 1 to 9.
(11) 全体として筒状をなし、その筒状の頭部が前
記第1の接続点を構成し、その筒状の底部が前記第2の
接続点を特徴する特許請求の範囲第6項ないし第10項
のいずれかに記載の電流遮断器。
(11) Claims 6 to 7 are characterized in that they are cylindrical as a whole, with the cylindrical head forming the first connection point and the cylindrical bottom forming the second connection point. The current breaker according to any one of Item 10.
(12) 導電性材料からなる管状ケースと、前記管状
ケースの一方端に電気的に接続された第1のリード線と
、 前記管状ケースの他方端から前記管状ケース内に伸びて
配憶される先端部に固定接点を有し、かつ絶縁体を介し
て前記管状ケースに電気的に絶縁されて固定される第2
のリード線と、 前記管状ケースの内壁に接して配置され、かつ前記管状
ケース内を移動可能にされる可動接点と、前記管状ケー
ス内に配置され、かつ前記固定接点と前記可動接点とを
常に接触させるように前記可動接点を付勢するばねと、 前記可動接点に対して作用し得るように前記管状ケース
内に配置され、かつ前記第1のリード線と前記第2のリ
ード線との間に所定値以上の電流が流れて発熱したとき
、その長さを変えるように形状記憶処理された形状記憶
合金複合部材とを、備え、 5− 前記形状記憶合金複合部材は、形状記憶効果を有する形
状記憶合金と銅合金とが線または条状に長さ方向の全体
にわたって複合されるものであり、前記形状記憶合金は
、N1を53〜57重量%含有し残部がT1よりなる組
成か、または前記N1もしくはT1の一部がCO、V、
Ajll Fe 。 COを含む群から選ばれた1種以上の金属で置換された
組成であり、かつそのオーステナイト相転移温度が0〜
150℃であり、 前記銅合金は、CLIを801!fi1%以上含有する
組成であり、 前記形状記憶合金複合部材の長さの変化によって前記可
動接点は前記管状ケース内を移動し、それによって前記
固定接点と前記可動接点とは電気的に隔絶される、wt
電流遮断器
(12) a tubular case made of a conductive material; a first lead wire electrically connected to one end of the tubular case; and a first lead wire extending from the other end of the tubular case into the tubular case. A second tube having a fixed contact at its tip and fixed to the tubular case through an insulator in an electrically insulated manner.
a lead wire; a movable contact disposed in contact with an inner wall of the tubular case and movable within the tubular case; and a movable contact disposed within the tubular case and constantly connecting the fixed contact and the movable contact. a spring biasing the movable contact into contact; a spring disposed within the tubular case so as to act on the movable contact and between the first lead wire and the second lead wire; a shape memory alloy composite member that has been subjected to shape memory treatment so as to change its length when a current of a predetermined value or more flows through it and generates heat; 5- The shape memory alloy composite member has a shape memory effect. A shape memory alloy and a copper alloy are composited in a wire or strip shape over the entire length direction, and the shape memory alloy has a composition containing 53 to 57% by weight of N1 and the balance consisting of T1, or Part of N1 or T1 is CO, V,
Ajll Fe. The composition is substituted with one or more metals selected from the group containing CO, and the austenite phase transition temperature is 0 to 0.
150°C, and the copper alloy has a CLI of 801! The movable contact moves within the tubular case as the length of the shape memory alloy composite member changes, thereby electrically separating the fixed contact and the movable contact. ,wt
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61144526U (en) * 1985-02-27 1986-09-06

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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