JPS60177159A - 形状記憶素子 - Google Patents
形状記憶素子Info
- Publication number
- JPS60177159A JPS60177159A JP3136784A JP3136784A JPS60177159A JP S60177159 A JPS60177159 A JP S60177159A JP 3136784 A JP3136784 A JP 3136784A JP 3136784 A JP3136784 A JP 3136784A JP S60177159 A JPS60177159 A JP S60177159A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shape
- region
- shape memory
- restoration
- memory alloy
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H61/00—Electrothermal relays
- H01H61/01—Details
- H01H61/0107—Details making use of shape memory materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
- B25J9/1085—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements positioning by means of shape-memory materials
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、通電加熱により形状回復をする形状記憶に係
シ、特に形状回復を任意に制御できる形状記憶素子に関
する。
シ、特に形状回復を任意に制御できる形状記憶素子に関
する。
形状記憶合金は、形状記憶処理、変形、記憶回復のため
の加熱または冷却の組みあわせにより、母相状態で記憶
した形状に戻るという特異な性質ｔ−々することから、
谷勘アクチュエータやスイッチなどに利用されている。
の加熱または冷却の組みあわせにより、母相状態で記憶
した形状に戻るという特異な性質ｔ−々することから、
谷勘アクチュエータやスイッチなどに利用されている。
特に加熱によシ形状回復させる合金では、パルス的な通
電加熱により形状回復が制御できることから、アクチュ
エータやスイッチなどの用途が拡大している。
電加熱により形状回復が制御できることから、アクチュ
エータやスイッチなどの用途が拡大している。
ところで、通電加熱して形状回復する形状記憶合金では
、通電時の電流は形状記憶合金中ではほぼ均一に流れる
ため１発熱も形状記憶合金全体に均一に生ずる。従って
、発熱によって発生する形状回数も均一に起きる。しか
しながら、アクチュエータやスイッチなどの応用が拡大
するにつれ、形状記憶合金の形状回復にも複雑な動きが
要求されるようになってきた。例えば、形状記憶合金線
や薄膜を利用して物体を運んだり、つかんだりするよう
なアクチュエータにおいて該線や、薄膜の動きを部分的
に遅くしてアクチュエータの動きを複雑にさせる場合、
従来のような、均一な電流が流れる形状記憶合金素子で
は部分的に形状回復させることは困難である。
、通電時の電流は形状記憶合金中ではほぼ均一に流れる
ため１発熱も形状記憶合金全体に均一に生ずる。従って
、発熱によって発生する形状回数も均一に起きる。しか
しながら、アクチュエータやスイッチなどの応用が拡大
するにつれ、形状記憶合金の形状回復にも複雑な動きが
要求されるようになってきた。例えば、形状記憶合金線
や薄膜を利用して物体を運んだり、つかんだりするよう
なアクチュエータにおいて該線や、薄膜の動きを部分的
に遅くしてアクチュエータの動きを複雑にさせる場合、
従来のような、均一な電流が流れる形状記憶合金素子で
は部分的に形状回復させることは困難である。
さらに、部分的に形状回復を制御する場合、制御は任意
に行なえることが望ましいが、従来の技術では困難であ
った。
に行なえることが望ましいが、従来の技術では困難であ
った。
本発明は上地したような欠点を改良したもので、形状記
憶合金を用いた形状記憶素子を部分的に、かり形状回復
による変位量を任意に制御できる形状記憶素子を提供す
ることを目的としている。
憶合金を用いた形状記憶素子を部分的に、かり形状回復
による変位量を任意に制御できる形状記憶素子を提供す
ることを目的としている。
本発明は通電加熱により形状回復する形状記憶素子にお
いて、形状記憶合金からなる基体が形状回復領域と形状
回復可変領域とを具備し、前記形状回復可変領域に可変
抵抗体が並列に接続された形状記憶素子である。
いて、形状記憶合金からなる基体が形状回復領域と形状
回復可変領域とを具備し、前記形状回復可変領域に可変
抵抗体が並列に接続された形状記憶素子である。
つまり本発明の形状記憶素子は第１図に模式的に示す如
く、パルス電源（１）等による通亀刀り熱によシ形状回
後する形状記憶合金からなる基体（２）の形状回復可変
領域Ａｌ１１Ｏ端にリード線を設け、各リード線間に可
変抵抗体（３）を設け、通電時に形状記憶合金に流れる
電流を可変抵抗体により部分的に制御し、又形状圓後領
域Ｂは通電加熱により予しめ記憶された形状に回覆し各
部分の形状回復′ｆｔ制御した形状記憶合金素子である
。
く、パルス電源（１）等による通亀刀り熱によシ形状回
後する形状記憶合金からなる基体（２）の形状回復可変
領域Ａｌ１１Ｏ端にリード線を設け、各リード線間に可
変抵抗体（３）を設け、通電時に形状記憶合金に流れる
電流を可変抵抗体により部分的に制御し、又形状圓後領
域Ｂは通電加熱により予しめ記憶された形状に回覆し各
部分の形状回復′ｆｔ制御した形状記憶合金素子である
。
又形状回復の速度、ｆｌは電圧を一定とすれば通電時の
電流、即ち発熱量によって異なり、流れる電流がｌ」・
さければ、発熱量も小さく、従って昇温速度も遅くなる
。このため、形状回復に要する時間は長くなり、回復の
速度も遅くなる。また形状回復を起こすのに必要な温度
に達しないような加熱電圧、加熱電流が負荷されても形
状回復は生じない。このように、形状記憶合金の形状回
復は合金に負荷する電圧が一定ならば通電する電流によ
って制御することができる。
電流、即ち発熱量によって異なり、流れる電流がｌ」・
さければ、発熱量も小さく、従って昇温速度も遅くなる
。このため、形状回復に要する時間は長くなり、回復の
速度も遅くなる。また形状回復を起こすのに必要な温度
に達しないような加熱電圧、加熱電流が負荷されても形
状回復は生じない。このように、形状記憶合金の形状回
復は合金に負荷する電圧が一定ならば通電する電流によ
って制御することができる。
すなわち本発明の形状記憶素子では、前記形状回復可変
領域Ａに流れる電流を並列接続され是司変抵抗体（３）
を調整する事によシ任意に制御することができ、該領域
Ａの形状回復による変位量、速度等を任意に制御する事
ができるものである。
領域Ａに流れる電流を並列接続され是司変抵抗体（３）
を調整する事によシ任意に制御することができ、該領域
Ａの形状回復による変位量、速度等を任意に制御する事
ができるものである。
この場合、電圧を一定として、電流が形状回復を起こす
のに十分な発熱量に遇する永住で、１」変抵抗体の抵抗
″ｆｒＯにすれば、電流は可変抵抗体に流れ、形状記憶
合金のその部分では形状回復社生じない。また可変抵抗
体の抵抗を大きくして、負荷電流を形状記憶合金に流せ
は、形状回復は可変抵抗体のない場合とばば同様に起き
る。また、電流を両者の中間の大きさにすれば、その電
流、即ち発熱室に応じた速度で形状回復する。従って、
各分割部分の抵抗を、要望する形状回復速度になるよう
に選べば、該分割部分部の制御ができる。
のに十分な発熱量に遇する永住で、１」変抵抗体の抵抗
″ｆｒＯにすれば、電流は可変抵抗体に流れ、形状記憶
合金のその部分では形状回復社生じない。また可変抵抗
体の抵抗を大きくして、負荷電流を形状記憶合金に流せ
は、形状回復は可変抵抗体のない場合とばば同様に起き
る。また、電流を両者の中間の大きさにすれば、その電
流、即ち発熱室に応じた速度で形状回復する。従って、
各分割部分の抵抗を、要望する形状回復速度になるよう
に選べば、該分割部分部の制御ができる。
本発明によれは、形状回復させるためには通電加熱が必
要であり、外部から加熱した場合にはその効果はない。
要であり、外部から加熱した場合にはその効果はない。
使用できる形状記憶合金は通電加熱圧より形状回復する
ものならはいずれでもよく、例えはＮｉＴｉ糸合金、Ｃ
ｕ系合金などである。また、リード線は電気伝４率の高
い、例えは、Ｃｕ。
ものならはいずれでもよく、例えはＮｉＴｉ糸合金、Ｃ
ｕ系合金などである。また、リード線は電気伝４率の高
い、例えは、Ｃｕ。
Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｆ６．Ｎｉなどの金属または合金で
あれはよいが、効果を十分得るために＃′ｉＣｕ、Ａｌ
、Ａｇ、Ａｕおよびその合金がよい。又可変抵抗体（３
）を並列接続する隙の接続はリード線を巻いたシ、よっ
たシする機械的接合、はんだ付、溶接、ろう付けなど接
合できれはいずれの方法でもよい。ま°た、はんだ付け
、ろう伺りのできない場合には予め形状記憶合金表面に
メッキをした後、該メッキ部にはんだ付け、ろう付けす
ることがよい。この場合、接続部分の形状記憶合金には
電流が流れないか、小さいため、形状回復もおこらない
か手さくなることから、接続部分でのリード線と形状記
憶合金との接触幅は小さいことがよく、望ましくは形状
回復可変領域人の５０％以下ｉすることがよい。可変抵
抗体は抵抗が連続的に変化でき電流値を制御できるもの
であれはよく、スライド抵抗、 ＭＯＳ ）ランジスタ
、ｍ度によシ抵抗値を制御できるニクロム、カーボン抵
抗及びバリスタ、リアクティブ回路等を適宜選択できる
。また、形状記憶合金の形状は線、＠、、板、８１など
形状記憶効果が得られる形状であればいずれでもよい。
あれはよいが、効果を十分得るために＃′ｉＣｕ、Ａｌ
、Ａｇ、Ａｕおよびその合金がよい。又可変抵抗体（３
）を並列接続する隙の接続はリード線を巻いたシ、よっ
たシする機械的接合、はんだ付、溶接、ろう付けなど接
合できれはいずれの方法でもよい。ま°た、はんだ付け
、ろう伺りのできない場合には予め形状記憶合金表面に
メッキをした後、該メッキ部にはんだ付け、ろう付けす
ることがよい。この場合、接続部分の形状記憶合金には
電流が流れないか、小さいため、形状回復もおこらない
か手さくなることから、接続部分でのリード線と形状記
憶合金との接触幅は小さいことがよく、望ましくは形状
回復可変領域人の５０％以下ｉすることがよい。可変抵
抗体は抵抗が連続的に変化でき電流値を制御できるもの
であれはよく、スライド抵抗、 ＭＯＳ ）ランジスタ
、ｍ度によシ抵抗値を制御できるニクロム、カーボン抵
抗及びバリスタ、リアクティブ回路等を適宜選択できる
。また、形状記憶合金の形状は線、＠、、板、８１など
形状記憶効果が得られる形状であればいずれでもよい。
ｒ本発明の効果〕
本発明の形状記憶素子によれば、従来できなかった形状
記憶合金の形状回復を部分的にかつ形状回復による変位
量、速度等を任意に制御することが可能である。νしち
、本発明素子では形状回復を制御することＫより該素子
の動きを多緑化できる。
記憶合金の形状回復を部分的にかつ形状回復による変位
量、速度等を任意に制御することが可能である。νしち
、本発明素子では形状回復を制御することＫより該素子
の動きを多緑化できる。
例えば、ロボットの指に本発明の形状記憶合会素子を用
いれば、複雑な形状をした物と部分的に接触させること
ができ、さらには部分的に任意の速度で接触、包むこと
ができる。
いれば、複雑な形状をした物と部分的に接触させること
ができ、さらには部分的に任意の速度で接触、包むこと
ができる。
直線を記憶させた直径０．２順、長さ１６．５ｃＩＩＬ
のＮｉＴｉ形状記憶合金線に２ｃＩｎ間隔で形状回復領
域Ａと形状回復可変領域Ｂを交互に設け、該可変領域Ｂ
の両端に直径０．１７ ｔｎｍの銅線を介して０〜１０
Ωまで変化できる可変抵抗体を並列に接続した。その後
、各領域を先端の同率半径が２ ｒｔ＋ｖｒとなるよう
に、一様に波形に変形させ、該形状記憶合金素子両端に
０．１７Ｍｌ１の銅線を介して電圧を負荷した。回復速
度は、通電開始から元に戻るまでの時間で評価した。
のＮｉＴｉ形状記憶合金線に２ｃＩｎ間隔で形状回復領
域Ａと形状回復可変領域Ｂを交互に設け、該可変領域Ｂ
の両端に直径０．１７ ｔｎｍの銅線を介して０〜１０
Ωまで変化できる可変抵抗体を並列に接続した。その後
、各領域を先端の同率半径が２ ｒｔ＋ｖｒとなるよう
に、一様に波形に変形させ、該形状記憶合金素子両端に
０．１７Ｍｌ１の銅線を介して電圧を負荷した。回復速
度は、通電開始から元に戻るまでの時間で評価した。
〔実施例１〕
可変領域体Ｂの抵抗をそれぞれ３．３Ω、４．３Ω、６
．５Ωにし、素子両端に１．５■の電圧を負荷したとこ
ろ、素子には約０．４２Ａの電流が流れ、回復領域Ａは
２．５〜３秒で形状回復した。可変領域Ｂは、３．３０
で約６．５秒、４．３Ωで約４．５秒、６．５Ωで約６
．５秒で形状回復した。
．５Ωにし、素子両端に１．５■の電圧を負荷したとこ
ろ、素子には約０．４２Ａの電流が流れ、回復領域Ａは
２．５〜３秒で形状回復した。可変領域Ｂは、３．３０
で約６．５秒、４．３Ωで約４．５秒、６．５Ωで約６
．５秒で形状回復した。
〔実施例２〕
可変領域体Ｂの抵抗をそれぞれ３．０Ω、３．３Ω、６
．５Ωとし、素子両端に２ｖの電圧を負荷したところ、
素子には約０．５５Ａの電流が流れ、回復領域人は約１
．５秒で形状回復した。可変領域Ｂは３，０Ωで約２．
５秒、３．３Ωで約１．８秒、６．５Ωで約２秒で形状
回復した。
．５Ωとし、素子両端に２ｖの電圧を負荷したところ、
素子には約０．５５Ａの電流が流れ、回復領域人は約１
．５秒で形状回復した。可変領域Ｂは３，０Ωで約２．
５秒、３．３Ωで約１．８秒、６．５Ωで約２秒で形状
回復した。
〔実施例３〕
可変領域体Ｂの抵抗を３．００，３．３Ωとし、さらに
ひとつについては短絡状態として抵抗なＯとした。該素
子の両端に１．５ｖの電圧を負荷したところ、素子には
約０．４６Ａの電流が流れ、回復領域人は１．８〜２．
５秒で回復した。可変領域Ｂは３．００で約３秒、３．
３０で約３．５秒で回復したが、０Ωでは形状回復しな
かった。
ひとつについては短絡状態として抵抗なＯとした。該素
子の両端に１．５ｖの電圧を負荷したところ、素子には
約０．４６Ａの電流が流れ、回復領域人は１．８〜２．
５秒で回復した。可変領域Ｂは３．００で約３秒、３．
３０で約３．５秒で回復したが、０Ωでは形状回復しな
かった。
以上述べたように、本発明の形状記憶合金素子は、分割
部分の形状回復を任意に制御でき、工業上すこぶる有用
である。
部分の形状回復を任意に制御でき、工業上すこぶる有用
である。
第１図は本発明に係る形状記憶素子を示す断面模式図。
２・・・基体 ３・・・可変抵抗体
代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）第１図
＼Ｉ
Claims (1)
- 通電加熱により形状回復する形状記憶素子（おいて、形
状記憶合金からなる基体が、形状回復領域と、形状回復
可変領域とを具偏し、前記形状回復可変領域に可変抵抗
体が並列に接続されている事を特徴とする形状記憶素子
。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3136784A JPS60177159A (ja) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | 形状記憶素子 |
| US06/681,126 US4551975A (en) | 1984-02-23 | 1984-12-13 | Actuator |
| EP84308794A EP0153535B1 (en) | 1984-02-23 | 1984-12-17 | Actuator |
| DE8484308794T DE3472733D1 (en) | 1984-02-23 | 1984-12-17 | Actuator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3136784A JPS60177159A (ja) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | 形状記憶素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60177159A true JPS60177159A (ja) | 1985-09-11 |
| JPS6215623B2 JPS6215623B2 (ja) | 1987-04-08 |
Family
ID=12329271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3136784A Granted JPS60177159A (ja) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | 形状記憶素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60177159A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020037715A (ja) * | 2018-09-03 | 2020-03-12 | 株式会社古河テクノマテリアル | 銅系合金材およびその製造方法ならびに銅系合金材で構成された部材または部品 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0518492Y2 (ja) * | 1987-11-06 | 1993-05-17 | ||
| JPH0571443U (ja) * | 1992-03-02 | 1993-09-28 | 光洋精工株式会社 | 直動形ガイド装置 |
| JP2002369561A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-20 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 形状記憶合金を用いた作動機構 |
-
1984
- 1984-02-23 JP JP3136784A patent/JPS60177159A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020037715A (ja) * | 2018-09-03 | 2020-03-12 | 株式会社古河テクノマテリアル | 銅系合金材およびその製造方法ならびに銅系合金材で構成された部材または部品 |
| WO2020050175A1 (ja) * | 2018-09-03 | 2020-03-12 | 株式会社古河テクノマテリアル | 銅系合金材およびその製造方法ならびに銅系合金材で構成された部材または部品 |
| US11959161B2 (en) | 2018-09-03 | 2024-04-16 | Furukawa Techno Material Co., Ltd. | Copper-based alloy material, production method therefor, and members or parts made of copper-based alloy material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6215623B2 (ja) | 1987-04-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0153535B1 (en) | Actuator | |
| JPS5824941B2 (ja) | 溶接装置 | |
| JP6217226B2 (ja) | 熱式質量流量計、質量流量制御装置、及び熱式質量流量計の製造方法 | |
| US8051656B1 (en) | Shape-memory alloy actuator | |
| JPS60177159A (ja) | 形状記憶素子 | |
| US8220259B1 (en) | Shape-memory alloy actuator | |
| US3948429A (en) | Apparatus for thermocompression bonding | |
| US3320401A (en) | Diffusion bonder | |
| US3309494A (en) | Bonding apparatus | |
| JPS60195386A (ja) | 形状記憶アクチユエ−タ | |
| JPS60219476A (ja) | アクチユエ−タ | |
| JPS60187651A (ja) | 形状記憶素子の形状回復制御方法 | |
| JPS6115995A (ja) | 形状記憶合金素子 | |
| JP3814723B2 (ja) | 形状記憶合金の接合構造形成方法 | |
| JPS61127892A (ja) | 形状記憶合金素子の製造方法 | |
| JPH0552139B2 (ja) | ||
| JPS5875486A (ja) | 電気−力学的エネルギ変換装置 | |
| JPS62117014A (ja) | アクチユエ−タ | |
| JPS59110980A (ja) | 制御弁 | |
| US3941971A (en) | Resistance brazing of solid copper parts to stranded copper parts with phos-silver | |
| JPS61180402A (ja) | 電圧非直線抵抗素子の製造方法 | |
| JP2563843B2 (ja) | ニッケル・チタン系合金成形材の瞬間接合方法 | |
| JP4025233B2 (ja) | 接合用複合テープおよびその製造方法 | |
| JPH11300477A (ja) | 多段加圧力溶接装置 | |
| EP0064011A2 (en) | Electrode assembly system and process for automatic wire welding |