JPS6065906A - 結合具 - Google Patents
結合具Info
- Publication number
- JPS6065906A JPS6065906A JP17416583A JP17416583A JPS6065906A JP S6065906 A JPS6065906 A JP S6065906A JP 17416583 A JP17416583 A JP 17416583A JP 17416583 A JP17416583 A JP 17416583A JP S6065906 A JPS6065906 A JP S6065906A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- super
- bodies
- angle
- superelastic 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
- F16C11/04—Pivotal connections
- F16C11/12—Pivotal connections incorporating flexible connections, e.g. leaf springs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (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】
〔技術分野〕
本発明は、第一の物体と第二の物体とを、両物体間の角
度が可変となるように結合する、ヒンジ、自在継手等の
結合具に関する。
度が可変となるように結合する、ヒンジ、自在継手等の
結合具に関する。
従来のヒンジや自在継手は、構造が複雑であり、大型化
するという欠点があった。
するという欠点があった。
（発明の目的）
本発明は、前記従来の欠点を解消するためになされたも
ので、構造が極めて簡単で、小型化を図ることができる
結合具を提供することを目的とする。
ので、構造が極めて簡単で、小型化を図ることができる
結合具を提供することを目的とする。
本発明は、超弾性合金が示す超弾性を利用するものであ
る。すなわち、本発明による結合具は、第一の物体と第
二の物体とを、これらの物体間の角度が可変となるよう
に結合する結合具において、一方側を前記第一の物体に
、他方側を前記第二の物体に取り付けられた超弾性合金
からなるものである。
る。すなわち、本発明による結合具は、第一の物体と第
二の物体とを、これらの物体間の角度が可変となるよう
に結合する結合具において、一方側を前記第一の物体に
、他方側を前記第二の物体に取り付けられた超弾性合金
からなるものである。
ここで、超弾性合金について説明しておく（参考文献：
船久保帽り日経メカニカル１９７８゜４．３．ｐ６８−
７３）。見掛は上は明らかに材料が塑性変形しているの
に、外力を除くと、前記材料が元の形状に戻る現象を広
く擬弾性という。
船久保帽り日経メカニカル１９７８゜４．３．ｐ６８−
７３）。見掛は上は明らかに材料が塑性変形しているの
に、外力を除くと、前記材料が元の形状に戻る現象を広
く擬弾性という。
他方、見掛は上は材料が明らかに塑性変形しているのに
、その後加熱すると、前記材料が元の形状に復帰する現
象を形状記憶効果という。
、その後加熱すると、前記材料が元の形状に復帰する現
象を形状記憶効果という。
また、前記擬弾性には、形状が戻るときの駆動力の違い
によって数種類あるが、前記駆動力が前記形状記憶効果
と同じものを、特に超弾性という。
によって数種類あるが、前記駆動力が前記形状記憶効果
と同じものを、特に超弾性という。
そして、このような超弾性を示す合金を超弾性合金とい
うが、この超弾性合金は、本質的には、形状記憶合金と
同じものである。
うが、この超弾性合金は、本質的には、形状記憶合金と
同じものである。
例を挙げてさらに詳しく説明すると、第１図は、超弾性
合金および形状記憶合金の一種であるＣ１−１４．５％
、Ａｌ−４，，４１％、Ｎｉ合金（重量比）の単結晶を
種々な温度で引張ったときの応力−ひずみ曲線である。
合金および形状記憶合金の一種であるＣ１−１４．５％
、Ａｌ−４，，４１％、Ｎｉ合金（重量比）の単結晶を
種々な温度で引張ったときの応力−ひずみ曲線である。
曲線の形が引張り温度によって著しく変化しているが、
この変化は本合金におけるマルテンサイト変態の特性温
度、すなわち、変態が開始する温度（ＭＳ）、それが終
了する温度（Ｍｆ）、加熱に際して母相への逆変態が開
始する温度（ＡＳ）およびそれが終了する温度（Ａｆ）
と密接に関係している。Ａｆより高いかその近傍での同
図（ａ）および（ｂ）では、降伏が起こって明らかに見
掛は上は塑性変形が起きている。
この変化は本合金におけるマルテンサイト変態の特性温
度、すなわち、変態が開始する温度（ＭＳ）、それが終
了する温度（Ｍｆ）、加熱に際して母相への逆変態が開
始する温度（ＡＳ）およびそれが終了する温度（Ａｆ）
と密接に関係している。Ａｆより高いかその近傍での同
図（ａ）および（ｂ）では、降伏が起こって明らかに見
掛は上は塑性変形が起きている。
しかし、通常の金属とは異なって、その塑性ひずみは応
力を除去すると消失している。この見掛けの塑性ひずみ
は応力によって誘起されたマルテンサイト変態によるも
のであり、また除荷したときひずみが消失するのは、応
力誘起マルテンサイトが応力ゼロの状態では熱力学的に
不安定なため、除荷でマルテンサイトが母相に逆変態す
るからである。このような応力誘起マルテンサイト変態
とその逆変態に基づく疑弾性が超弾性である。同図（ａ
＞と（ｂ）とで曲線の形が異なるのは応力誘起マルテン
サイトの結晶構造と形態とが変形温度で異なるからであ
る。ＡＳとＭＳとの間の同図（Ｃ）では、応力誘起マル
テンサイトが応力ゼロでも安定に存在しうるため、除荷
してもひずみは残留する。ま７；ｌ： Ｍ ｆ以下の同
図（ｄ）では、ずでに熱的に生じたマルテンサイ１〜内
の変態双晶の界面移動並びに兄第晶間の界面移動によっ
て見掛けの塑性変形が進行するが、マルテンサイトが安
定な温度領域のために、除荷してもひずみは残留する。
力を除去すると消失している。この見掛けの塑性ひずみ
は応力によって誘起されたマルテンサイト変態によるも
のであり、また除荷したときひずみが消失するのは、応
力誘起マルテンサイトが応力ゼロの状態では熱力学的に
不安定なため、除荷でマルテンサイトが母相に逆変態す
るからである。このような応力誘起マルテンサイト変態
とその逆変態に基づく疑弾性が超弾性である。同図（ａ
＞と（ｂ）とで曲線の形が異なるのは応力誘起マルテン
サイトの結晶構造と形態とが変形温度で異なるからであ
る。ＡＳとＭＳとの間の同図（Ｃ）では、応力誘起マル
テンサイトが応力ゼロでも安定に存在しうるため、除荷
してもひずみは残留する。ま７；ｌ： Ｍ ｆ以下の同
図（ｄ）では、ずでに熱的に生じたマルテンサイ１〜内
の変態双晶の界面移動並びに兄第晶間の界面移動によっ
て見掛けの塑性変形が進行するが、マルテンサイトが安
定な温度領域のために、除荷してもひずみは残留する。
しかし、これら同図（Ｃ）および（ｄ）における残留ひ
ずみはＡｆ以上に試料を加熱すると母相への逆変態が起
きて消失する。これが形状配憶３− 効果である。したがって、前述のように、形状記憶効果
も超弾性も逆変態という同一の駆動力によって引き起こ
される現象で、そのどちらが起こるかは、変形温度と八
ｆとの相対関係で決まる。
ずみはＡｆ以上に試料を加熱すると母相への逆変態が起
きて消失する。これが形状配憶３− 効果である。したがって、前述のように、形状記憶効果
も超弾性も逆変態という同一の駆動力によって引き起こ
される現象で、そのどちらが起こるかは、変形温度と八
ｆとの相対関係で決まる。
なお、上述のような超弾性合金は、前記ＣＬＪ −Ａ
Ｉ −Ｎ ＋合金以外に、７ｉ−Ｎｉ合金等が知られて
おり、これらの超弾性合金は見掛は上の弾性域が数％〜
１０数％と非常に広い。
Ｉ −Ｎ ＋合金以外に、７ｉ−Ｎｉ合金等が知られて
おり、これらの超弾性合金は見掛は上の弾性域が数％〜
１０数％と非常に広い。
（実施例）
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。
第２図および第３図は、本発明をヒンジに適用した実施
例を示す。１は薄板状の、Ｔｉ−Ｎｉ合金等の超弾性合
金であり、この超弾性合金１の一端部はねじ２により第
一の物体３に、また他端部はねじ４により第二の物体５
にそれぞれ固定されている。 ′ 超弾性合金１は、一般に、前述のように見掛は上の弾性
域が数％〜１０数％あるので、外りを加えて第３図のよ
うに第一の物体３と第二の物体５４− との間の角度を変化すると、超弾性合金１は曲げ変形す
るが、前記外力を除去すると、超弾性合金１は超弾性に
より元の形状（第２図の形状）に戻り、ひいては物体３
，５間の角度も元の状態に戻る。
例を示す。１は薄板状の、Ｔｉ−Ｎｉ合金等の超弾性合
金であり、この超弾性合金１の一端部はねじ２により第
一の物体３に、また他端部はねじ４により第二の物体５
にそれぞれ固定されている。 ′ 超弾性合金１は、一般に、前述のように見掛は上の弾性
域が数％〜１０数％あるので、外りを加えて第３図のよ
うに第一の物体３と第二の物体５４− との間の角度を変化すると、超弾性合金１は曲げ変形す
るが、前記外力を除去すると、超弾性合金１は超弾性に
より元の形状（第２図の形状）に戻り、ひいては物体３
，５間の角度も元の状態に戻る。
また、超弾性合金１は、一般に、繰り返し変形に対して
も良好な寿命特性を示すので、上述のような物体３，５
間の角度を変化する動作が多数回繰り返されても、良好
な耐久性を示す。したがって、超弾性合金１は優れたヒ
ンジとしての機能を果す。
も良好な寿命特性を示すので、上述のような物体３，５
間の角度を変化する動作が多数回繰り返されても、良好
な耐久性を示す。したがって、超弾性合金１は優れたヒ
ンジとしての機能を果す。
なお、本実施例では、超弾性合金１が薄板状とされてい
るため、ねじりに対しては大きな剛性を示す。
るため、ねじりに対しては大きな剛性を示す。
第４図から第６図までは、本発明をヒンジに適用した他
の実施例を示す。６は線状の、Ｔｉ−Ｎｉ合金等の超弾
性合金であり、第６図によく示されるように中間部をＵ
字状に湾曲されるとともに、両端部もＵ字状に湾曲され
ている。前記超弾性合金６の両端部は、それぞれねＣ７
，８に締め付けられることにより、ワッシャ９，１０と
第一の物体１１との間に挾持されて、第一の物体１１に
対して固定されている。また、前記超弾性合金６の中間
部は、ねじ１２に締め付けられることにより、ワッシｔ
１３と第二の物体１４との間に挾持されて、第二の物体
１４に対して固定されている。
の実施例を示す。６は線状の、Ｔｉ−Ｎｉ合金等の超弾
性合金であり、第６図によく示されるように中間部をＵ
字状に湾曲されるとともに、両端部もＵ字状に湾曲され
ている。前記超弾性合金６の両端部は、それぞれねＣ７
，８に締め付けられることにより、ワッシャ９，１０と
第一の物体１１との間に挾持されて、第一の物体１１に
対して固定されている。また、前記超弾性合金６の中間
部は、ねじ１２に締め付けられることにより、ワッシｔ
１３と第二の物体１４との間に挾持されて、第二の物体
１４に対して固定されている。
本実施例においても、前述のような超弾性合金の特性に
より、超弾性合金６は、第５図に示されるようにヒンジ
としての機能を果ず。
より、超弾性合金６は、第５図に示されるようにヒンジ
としての機能を果ず。
第７図および第８図は、本発明をヒンジに適用したさら
に他の実施例を示す。１５は線状の、■＋−Ｎｉ合金等
の超弾性合金であり、本実施例では、２本の超弾性合金
１５の一端側は第一の物体１６に、該物体１６内に挿入
された状態で固定されている。また、超弾性合金１５の
他端側は第二の物体１７に、該物体１７内に挿入された
状態で固定されている。
に他の実施例を示す。１５は線状の、■＋−Ｎｉ合金等
の超弾性合金であり、本実施例では、２本の超弾性合金
１５の一端側は第一の物体１６に、該物体１６内に挿入
された状態で固定されている。また、超弾性合金１５の
他端側は第二の物体１７に、該物体１７内に挿入された
状態で固定されている。
本実施例においても、前述のような超弾性合金の特性に
より、超弾性合金１５は、第８図に示されるようにヒン
ジとしての機能を果す。
より、超弾性合金１５は、第８図に示されるようにヒン
ジとしての機能を果す。
第９図は、本発明を自在継手に適用した実施例を示す。
１８は線状の超弾性合金であり、軸を構成する第一の物
体１９に一端側を固定される一方、軸を構成する第二の
物体２０に他端側を固定されている。
体１９に一端側を固定される一方、軸を構成する第二の
物体２０に他端側を固定されている。
本実施例においては、超弾性合金１８を介して、第一の
物体１９から第二の物体２０へ、または第二の物体２０
から第一の物体１９へ、回転力を伝達することができる
。そして、超弾性合金１８は前述のように超弾性により
大きく変形できるので、第一の物体１９と第二の物体２
０とは同軸でなくてもよく、かつ両物体１９．２０間の
角度が運転中に変化してもよい。
物体１９から第二の物体２０へ、または第二の物体２０
から第一の物体１９へ、回転力を伝達することができる
。そして、超弾性合金１８は前述のように超弾性により
大きく変形できるので、第一の物体１９と第二の物体２
０とは同軸でなくてもよく、かつ両物体１９．２０間の
角度が運転中に変化してもよい。
以上のように本発明による結合具は、超弾性合金によっ
て構成されることにより、構造が極めて簡単で、小型化
を図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。
て構成されることにより、構造が極めて簡単で、小型化
を図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。
第１図は超弾性合金および形状記憶合金の一例７−
の応力−ひずみ曲線図、第２図は本発明による結合具の
一実施例を示す斜視図、第３図は該実施例を示す断面図
、第４図は本発明の他の実施例を示す平面図、第５図は
第４図のｖ−ｖ線における断面図、第６図は該実施例に
おける超弾性合金を示す平面図、第７図は本発明のさら
に他の実施例を示す平面図、第８図は該実施例を示す側
面図、第９図は本発明のさらに別の実施例を示す側面図
である。 １．６，１５．１８・・・超弾性合金、３，１１゜１６
．１９・・・第一の物体、５．１４．１７．２０・・・
第二の物体。 特許出願人 学校法人 早稲田大学 代理人 弁理士 大蒜 泉 ８− ロＲふ 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図
一実施例を示す斜視図、第３図は該実施例を示す断面図
、第４図は本発明の他の実施例を示す平面図、第５図は
第４図のｖ−ｖ線における断面図、第６図は該実施例に
おける超弾性合金を示す平面図、第７図は本発明のさら
に他の実施例を示す平面図、第８図は該実施例を示す側
面図、第９図は本発明のさらに別の実施例を示す側面図
である。 １．６，１５．１８・・・超弾性合金、３，１１゜１６
．１９・・・第一の物体、５．１４．１７．２０・・・
第二の物体。 特許出願人 学校法人 早稲田大学 代理人 弁理士 大蒜 泉 ８− ロＲふ 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図
Claims (1)
- 第一の物体と第二の物体とを、これらの物体間の角度が
可変となるように結合する結合具において、一方側を前
記第一の物体に、他方側を前記第二の物体に取り付けら
れた超弾性合金からなる結合具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17416583A JPS6065906A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 結合具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17416583A JPS6065906A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 結合具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6065906A true JPS6065906A (ja) | 1985-04-15 |
Family
ID=15973834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17416583A Pending JPS6065906A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 結合具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6065906A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01108420U (ja) * | 1988-01-14 | 1989-07-21 | ||
| WO1996034211A1 (en) * | 1995-04-26 | 1996-10-31 | Petrus Antonius Besselink | Transformable structure |
| JP2000274418A (ja) * | 1999-03-23 | 2000-10-03 | Wakai & Co Ltd | 壁面等に器具を取り付けるための取付け具 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5268653A (en) * | 1975-12-04 | 1977-06-07 | Kazuyoshi Kanou | Elastic spring |
| JPS57192640A (en) * | 1981-05-21 | 1982-11-26 | Seiko Epson Corp | Coil spring |
-
1983
- 1983-09-22 JP JP17416583A patent/JPS6065906A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5268653A (en) * | 1975-12-04 | 1977-06-07 | Kazuyoshi Kanou | Elastic spring |
| JPS57192640A (en) * | 1981-05-21 | 1982-11-26 | Seiko Epson Corp | Coil spring |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01108420U (ja) * | 1988-01-14 | 1989-07-21 | ||
| WO1996034211A1 (en) * | 1995-04-26 | 1996-10-31 | Petrus Antonius Besselink | Transformable structure |
| JP2000274418A (ja) * | 1999-03-23 | 2000-10-03 | Wakai & Co Ltd | 壁面等に器具を取り付けるための取付け具 |
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