JPS63196750A - 被服用伸縮材 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、従来のゴム紐等の伸縮材料に代わって好適
に使用し得る被服用伸縮材に関するものである。

従来技術とその問題点 人体に直接着用される各種の被服、殊にパンツ等の下着
類やズボンでは、人体とフィツトする部位にゴム紐を挿
通ないし編み込んだギヤザ一部が形成され、これにより
人体を弾力的に締付けると共に、種々の運動によっても
ずれることのないようにしである。この伸縮材料として
のゴム紐は。

荷重と伸びの関係（換言すれば応力と歪との関係）にお
いて、大きな荷重が加わるとフックの法則により、その
伸びも成る範囲で直線比例的な弾性変形を行なう、この
ため前述の如き被服を着用した際に、該被服のフィツト
部が着用者の胴周り寸法に適合せず、そのゴム紐が大き
く伸びるような場合、その伸びに比例して身体への締付
は力が増大し、着用者に不快感を与える欠点があった。

発明者は、被服の伸縮可能な芯材等として従来使用され
るゴム紐が前述した欠点を内在していることに鑑み、こ
れに代わる材料として逆変態温度以下で超弾性の挙動を
示す形状記憶合金を使用することに着目して１本発明を
提案するに至ったものである。

問題点を解決するための手段 前記問題点を好適に解決するため、本発明に係る被服用
伸縮材は、逆変態終了温度が人体に関連した温度以下に
設定された形状記憶合金からなる線状または板状の材料
に、伸長および収縮可能な適宜の変形形状を収縮状態で
記憶させ、この変形記憶済みの形状記憶合金の材料を、
その伸長状態における蚤さに略対応する長さを有する布
地に被着したことを特徴とする。

実施例 次に本発明に係る被服用伸縮材につき、好適な実施例を
挙げて、添付図面を参照しながら説明する。先ず本発明
は、被服用伸縮材として、逆変態温度終了温度以下で超
弾性の挙動を呈する形状記憶合金を使用することを内容
とするものである。

ここに形状記憶合金は１例えばニッケル・チタン系合金
（Ｎｉ−Ｔｉ合金）からなり、該合金に記憶させたい所
要の形状を付与した後に、アルゴンガスの雰囲気下で５
００℃程度に加熱して急冷する処理を施すことにより、
その熱処理前に与えられた形状を金属組織的に記憶する
特異な性質を有している。このため所定の応力範囲内で
変形が与えられても、その変形時の温度より僅かに高い
温度に加熱するだけで、元の形状に瞬時に回復する。こ
れは熱弾性マルテンサイト変°態とその逆変態に起因す
る。

また形状記憶合金は、逆変態温度以下で非線形の大きな
変形が与えられても、応力を除去すれば元の形状に瞬時
に回復する弾性挙動を有し、これは応力誘起マルテンサ
イト変態とその逆変態とに起因する（これを「超弾性」
と称する）、すなわち同一の形状記憶合金であっても、
その温度如何によって超弾性の挙動を示したり、形状記
憶効果を示し、従って「記憶性」と「超弾性」とは本質
的に同じである。

通常の金属材料は、その弾性範囲内で引張変形を与える
と、応カー歪の関係が殆ど直線的になってヒステリシス
現象は認められず、この関係が非線形になると、塑性変
形（永久変形）を生ずる。しかるに超弾性の挙動を呈す
る形状記憶合金では、第５図に示す応カー歪関係の線図
から判明する如く、応力を加えるとその歪εは点ε、に
達するまでは直線的な弾性変形を示す、しかし点Ｃ１に
達した以降は、歪ミが点Ｅ工から点Ｃ，に増大しても、
その応力はσ、で殆んど一定である。このように非線形
の大きな変形を生じても、その歪ε２が７〜８％程度ま
でいったところで応力を解除すると、所要のヒステリシ
スを辿って歪εは零に戻る。つまり超弾性材料としての
形状記憶合金は、歪を大きくしていくと、最初は比例的
に応力も増大するが。

ある歪点に達するとその応力は一定に近い値のまま遷移
することが判る。

そして本発明は、この特性を有する形状記憶合金材料を
使用して被服用伸縮材を構成するものである。すなわち
逆変態終了温度が人体に関連した温度１例えば３０℃以
下に設定された形状記憶合金の線材または板材からなる
材料に、伸長および収縮可能な適宜の変形形状を収縮状
態で記憶させる。この形状記憶合金としては、Ｎｉ−Ｔ
ｉ合金の他、これにＦａｗＣｏｓＣｒｔＣｕｔＶ、Ｚｒ
、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｒｈ。

Ｐ　ｄ、　Ｒｅ、　Ｓ　ｉ、　Ａ　ｌ、　Ｓ　ｎの一種
以上を含む合金が使用可能であり、本実施例に係る形状
記憶合金の材料は好適には線材１０である。またその収
縮状態で記憶を施される変形形状は、第１図（ａ）に示
す如くサインカーブ状の波形であったり、第２図に示す
如く、半円状の円弧が１８０＠間隔で連続的に交互に反
転する形状であったり、更に第３図に示すように、円形
の約７０％程度を占める輪郭部分が１８０°間隔で連続
的に交互に反転するようにした形状その他ヘリカルコイ
ルの形状（図示せず）等が推奨される。何れの場合も、
収縮状態から伸長状態に移行する際に大きな変形が稼げ
るものである。また変形の程度は、大きなりリッピング
がない緩徐なものであるから、伸縮変形が多数反復され
ても疲労により破断することはない。

また第４図（ａ）に示すように、角形の形状が１８０°
間隔で連続的に交互に反転する矩形波とすることも可能
である。但しこの場合は、変形の程度（クリッピング）
が急峻であるので、その個所に応力が集中して疲労する
畏れがあるが、一般的な使用には差し支えない。

このように各種の変形形状を、収縮状態で記憶させた形
状記憶合金の線材１０は、その伸長状態における長さに
略対応する長さを有する所要の布地１２に被着する０例
えば第１図（ａ）に示す如く、収縮状態での形状記憶合
金の線材１０が、布地１２に所要個所毎に糸１４により
縫合固定され、該線材１０と布地１２との相対位置が偏
倚することのないようにしである。このとき布地１２に
はギヤザーが寄せられており、線材１０を伸張させると
、第１図（ｂ）に示すように布地１２は緊張状態で延伸
する。また布地１２を袋状に形成し、線材１ｏをこれに
挿通被覆するようにしてもよい。

この布地１２に被着されている収縮状態での形状記憶合
金の線材１０は、パンツやズボン等の被服の人体にフィ
ツトする部位に、前記布地ごと縫合等の各種手段により
取付けられる。そしてこれを着用した際に、そのフィツ
ト部が大きく伸びても、前述した如く形状記憶合金の線
材１０は、その逆変態終了温度が人体に関連した温度以
下に設定されているので、超弾性の挙動を示し、応力は
略一定になる。すなわち被服の着用中に大きな伸びを与
えても、成る値以上になると締付は力は一定になってそ
れ以上大きくならないから、着用感が向上する。なお本
実施例では、形状記憶合金の材料として線材を使用した
場合につき説明したが。

それ以外に形状記憶合金の板材に伸長および収縮可能な
適宜の変形形状を収縮状態で記憶させ、この変形記憶済
みの形状記憶合金の板材を、その伸長状態における長さ
に略対応する長さを有する布地で被覆するようにしても
よい。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明に係る被服用伸縮材の各実施例
において、夫々形状記憶合金の線材にその収縮状態で記
憶を施される変形形状を示し、第５図は超弾性材料の応
カー歪の変化の関係を示すグラフ図である。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）逆変態終了温度が人体に関連した温度以下に設定
   された形状記憶合金からなる線状または板状の材料に、
   伸長および収縮可能な適宜の変形形状を収縮状態で記憶
   させ、この変形記憶済みの形状記憶合金の材料を、その
   伸長状態における長さに略対応する長さを有する布地に
   被着したことを特徴とする被服用伸縮材。
2. （２）前記形状記憶合金の材料に記憶を施された変形形
   状は、サインカーブ状の波形である特許請求の範囲第１
   項記載の被服用伸縮材。
3. （３）前記形状記憶合金の材料に記憶を施された変形形
   状は、半円状の円弧が１８０°間隔で連続的に交互に反
   転する波形である特許請求の範囲第１項記載の被服用伸
   縮材。
4. （４）前記形状記憶合金の材料に記憶を施された変形形
   状は、角状の山形が１８０°間隔で連続的に交互に反転
   する矩形波である特許請求の範囲第１項記載の被服用伸
   縮材。
5. （５）前記形状記憶合金の材料に記憶を施された変形形
   状は、ヘリカルコイル形状である特許請求の範囲第１項
   記載の被服用伸縮材。
6. （６）人体に関連した逆変態終了温度として、３０℃以
   下の温度が設定される特許請求の範囲第１項〜第５項の
   何れかに記載の被服用伸縮材。
7. （７）変形記憶済みの形状記憶合金の材料を被覆する前
   記布地は、当該線材との相対位置が偏倚しないよう、所
   要個所毎に固定される特許請求の範囲第１項〜第６項の
   何れかに記載の被服用伸縮材。