KR20170116442A - shape memory alloy spring comprising a resistance wire and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링 및 그 제작방법에 관한 것이다. 본 발명의 목적은, 형상기억합금 재질로 이루어진 심재를 스프링 형태로 제작되게 하되, 상기 심재 외주면에 절연체를 피복하고, 상기 절연체 외주면에 저항열이 발생하는 재질로 이루어진 저항선으로 권취하여, 상기 심재, 상기 절연체 및 상기 저항선으로 이루어지는 선재를 코일 스프링 구조로 형성시킨 것이다. 이에 따라 상기 심재에서 발생하는 저항열에 상기 저항선에서 발생하는 저항열이 더해져 종래의 스프링에 비하여 전류 인가시 발생하는 저항열을 더 많이 얻을 수 있어 응답속도를 최대화하는, 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링 및 그 제작방법을 제공함에 있다. The present invention relates to a shape memory alloy spring including a resistance wire and a manufacturing method thereof. An object of the present invention is to provide a core material made of a shape memory alloy material in the form of a spring which is coated with an insulator on the outer surface of the core material and wound around a resistance wire made of a material generating resistance heat on the outer surface of the insulator, And the wire comprising the insulator and the resistance wire is formed as a coil spring structure. A shape memory alloy spring including a resistance wire is provided which is capable of obtaining a larger number of resistance arrays that are generated when a current is applied as compared with a conventional spring by adding a resistance string generated in the resistance string to the resistance string generated in the core, And a manufacturing method thereof.

Description

저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링 및 그 제작방법{shape memory alloy spring comprising a resistance wire and manufacturing method thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a shape memory alloy spring including a resistance wire,

본 발명은 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링 및 그 제작방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 전류가 인가될 때 발생하는 저항열에 의해 수축하는 성질을 가진 형상기억합금 재질로 심재를 형성하고, 그 심재의 외주면에 저항선을 권취 후, 이를 코일 스프링 구조로 형성하여, 상기 코일 스프링에 전류를 인가시 보다 많은 저항열이 발생하도록 하여 스프링의 응답속도를 향상시키고, 불필요한 변위를 최소화하도록 스프링의 강성을 향상시킨 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링 및 그 제작방법에 관한 것이다. The present invention relates to a shape memory alloy spring including a resistance wire and a manufacturing method thereof. More specifically, a core material is formed from a shape memory alloy material having a property of shrinking due to resistance heat generated when a current is applied, a resistance wire is wound on the outer peripheral surface of the core material and formed into a coil spring structure, The present invention relates to a shape memory alloy spring including a resistance wire which improves the response speed of a spring by causing a larger amount of resistance heat to be generated when a current is applied to the spring and which improves the rigidity of the spring so as to minimize unnecessary displacement.

생체근육은 신경세포로부터 전달되는 전기적 신호에 의해 반응한다. 이와 유사하게 외부의 전기적 입력에 의해 반응하도록 제작하여 생체근육의 대용기능을 수행하는 소재가 인공근육이다. 이러한 인공근육은 대개 자유로운 신체활동이 어려운 장애인의 팔다리 역할을 하는 재활 로봇이나, 우주 탐사 또는 해저 탐사나 원자력발전소 같이 인간이 직접 작업하기 어려운 특수 환경에서 작업을 수행하는 작업용 로봇, 더 나아가 초소형이며 고도의 복잡한 동작을 위한 미세전자기계시스템(Micro Electro Mechanical System, MEMS) 같은 첨단 제품 등에 활용되기 위한 목적으로 제작되고 있다. The vital muscles respond by electrical signals from the nerve cells. Similarly, artificial muscles are materials that are made to react by external electrical input and perform substitute function of living muscles. These artificial muscles are usually rehabilitation robots that serve as the limbs of persons with difficult physical activities, but also work robots that perform tasks in special environments that are difficult for humans to work directly, such as space exploration or submarine exploration or nuclear power plants, Such as microelectromechanical systems (MEMS) for complicated operation of semiconductor devices.

인공근육의 최우선 과제는 생체근육과 같이 유연하고 신속한 반응을 확보하는 것인데, 온도에 따라 모양이 바뀌는 형상기억합금(Shape-memory Alloy, SMA)은 이에 적합한 소재이다. 형상기억합금은 니켈과 티타늄 합금으로 이루어진 것으로서, 상술한 바와 같이 전류나 열을 가하면 변형이 일어난 후 일정 온도가 되면 원래의 형상으로 돌아가는 성질을 가지고 있다. 이러한 형상기억합금을 다양한 형상으로 제작하여 인공모듈에 사용하였는데, 그 중 하나로 형상기억합금 재질로 이루어진 와이어(Shape memory alloy wire, SMA wire)를 인공근육의 소재로 사용하였다. 형상기억합금 와이어는 큰 파워밀도를 발휘할 수 있다는 장점이 있으나, 온도 변화에 따른 변위가 작아 생체근육의 실제 변위에는 못 미치는 단점이 있다. Shape memory alloy (SMA), which changes its shape according to temperature, is a suitable material for artificial muscles. The shape memory alloy is made of nickel and a titanium alloy. As described above, when the current or heat is applied, the shape memory alloy has a property of returning to its original shape after a certain temperature after deformation. Shape memory alloys were fabricated in various shapes and used in artificial modules. Shape memory alloy wire (SMA wire) was used as artificial muscle material. The shape memory alloy wire has the advantage of being able to exhibit a large power density but has a disadvantage in that the displacement due to the temperature change is small, which is insufficient for the actual displacement of the living body muscle.

이에 형상기억합금 와이어의 파워밀도는 유지하고 변위는 더 향상시키기 위해 형상기억합금 재질로 이루어진 스프링이 개발되었는데, 한국공개특허공보 제10-2011-0024977호("형상기억합금 코일스프링 제조방법", 2011.03.09. 공개, 이하 종래기술)에는 형상기억합금을 이용하여 코일 스프링을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 종래기술은 코일경이 작은 코일스프링의 양단을 회전시켜 토션 변형을 가해 코일경을 작게 제조한 코일스프링에 관한 것이다. 그러나 종래기술은 단일개의 형상기억합금 원재를 코일 스프링 형상으로 가공하여 형상기억합금 와이어보다 큰 파워밀도의 발휘는 가능하나 일반 스프링보다 강성(Stiffness)이 낮아 불필요한 변위가 발생되고 스프링에 전류 인가시 발생되는 저항열에 한계가 있는 문제점이 있다. In order to maintain the power density of the shape memory alloy wire and further improve the displacement, a spring made of a shape memory alloy material has been developed. Korean Patent Application Publication No. 10-2011-0024977 (" Discloses a method of manufacturing a coil spring using a shape memory alloy. BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] The prior art relates to a coil spring in which both end portions of a small coil spring are rotated to reduce torsional deformation to reduce the coil diameter. However, according to the conventional technology, a single shape memory alloy raw material is processed into a coil spring shape to exhibit a higher power density than a shape memory alloy wire. However, since the stiffness is lower than that of a general spring, unnecessary displacement occurs, There is a problem that there is a limit in resistance heat.

한국공개특허공보 제10-2011-0024977호("형상기억합금 코일스프링 제조방법", 2011.03.09. 공개)Korean Patent Laid-Open No. 10-2011-0024977 ("Method for manufacturing shape memory alloy coil spring ", published on Mar. 3, 2011)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 형상기억합금으로 이루어진 심재의 외주면을 절연체로 피복하고 상기 절연체 외주면을 따라 저항열을 발생시키는 저항선을 권취하여, 상기 심재, 상기 절연체 및 상기 저항열로 이루어지는 선재를 코일 스프링 구조로 형성되게 함으로써, 동일한 전류를 인가하여도 기존에 비하여 더 많은 저항열을 발생시켜 스프링의 가열속도를 향상시킨 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링을 제공함에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device, in which an outer circumferential surface of a core made of a shape memory alloy is covered with an insulator, A shape memory alloy spring including a resistance wire which is formed by a coil spring structure of the insulator and the resistance string and which generates a larger amount of resistance heat even when the same current is applied, .

또한 본 발명의 다른 목적은, 저항선을 외주면에 권취하여 강성을 향상시키고 불필요한 변위를 발생시키지 않는 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a shape memory alloy spring including a resistance wire wound around an outer circumferential surface of the resistance wire to improve rigidity and to prevent unnecessary displacement.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링은, 형상기억합금 재질로 이루어지는 심재; 상기 심재 외주면에 피복되는 절연체; 및 상기 절연체 외주면에 권취되며, 저항열이 발생하는 재질로 이루어지는 저항선;을 포함하며, 상기 심재, 상기 절연체 및 상기 저항선이 단일의 선재를 형성할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a shape memory alloy spring including a resistance wire, comprising: a core made of a shape memory alloy; An insulator coated on an outer circumferential surface of the core material; And a resistance wire wound around the outer circumferential surface of the insulator and made of a material from which resistance heat is generated, wherein the core material, the insulator and the resistance wire can form a single wire material.

또한 상기 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링은, 상기 선재가 코일 스프링 구조로 형성될 수 있다. Further, in the shape memory alloy spring including the resistance wire, the wire material may be formed in a coil spring structure.

또한 상기 절연체는, 상기 심재 외주면에 나선형으로 권취될 수 있다.Further, the insulator may be spirally wound on the outer circumferential surface of the core material.

또한 본 발명의 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링은, 형상기억합금 재질로 이루어지는 심재; 및 저항열이 발생하는 재질로 이루어지고 외주면에 절연체가 피복되어 상기 심재 외주면에 권취되는 저항선;을 포함하며, 상기 심재 및 상기 저항선이 단일의 선재를 형성할 수 있다. Further, the shape memory alloy spring including the resistance wire of the present invention includes: a core made of a shape memory alloy; And a resistance wire made of a material generating resistance heat and wound around an outer circumferential surface of the core by coating an insulator on an outer circumferential surface thereof, and the core material and the resistance wire can form a single wire material.

또한 상기 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링은, 상기 선재가 코일 스프링 구조로 형성될 수 있다. Further, in the shape memory alloy spring including the resistance wire, the wire material may be formed in a coil spring structure.

또한 상기 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링은, 상기 저항선이 상기 심재 외주면에 권취되는 단위 피치가 상기 심재의 직경에 의해 결정될 수 있다. Further, in the shape memory alloy spring including the resistance wire, the unit pitch at which the resistance wire is wound on the outer peripheral surface of the core material can be determined by the diameter of the core material.

또한 상기 저항선은, 직경이 상기 심재의 직경보다 더 작을 수 있다. The resistance wire may have a diameter smaller than the diameter of the core.

또한 상기 저항선은, 상기 심재보다 저항이 10배 내지 30배 더 높을 수 있다. Also, the resistance wire may have a resistance 10 times to 30 times higher than the core material.

또한 상기 저항선은, 니켈크롬, 철크롬, 동니켈 및 콘스탄탄 중 선택되는 어느 하나 이상인 금속재질일 수 있다. The resistance wire may be a metal material selected from the group consisting of nickel chromium, iron chromium, copper nickel, and constantane.

또한 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링의 제작방법에 있어서, 형상기억합금 재질로 이루어진 심재의 외주면에 절연체를 피복시키는 절연체 피복 단계; 상기 절연체 외주면에 저항선을 권취시켜, 상기 심재, 상기 절연체 및 상기 저항선으로 이루어지는 선재를 형성하는 선재 형성 단계; 상기 선재를 권취지그에 장착하여 코일 스프링 형상으로 권취하는 스프링 형성 단계; 및 상기 스프링에 열을 가하여 형상기억 열처리하는 열처리 단계;를 포함할 수 있다. In addition, the present invention provides a method of manufacturing a shape memory alloy spring including a resistance wire, comprising the steps of: coating an insulator on an outer circumferential surface of a core made of a shape memory alloy; A wire rod forming step of winding a resistance wire on the outer circumferential surface of the insulator to form a wire rod comprising the core wire, the insulator and the resistance wire; A spring forming step of winding the wire rod on a winding wire and winding it in a coil spring shape; And a heat treatment step of applying shape memory heat treatment to the spring by applying heat thereto.

또한 상기 절연체 피복단계는, 상기 절연체가 상기 심재 외주면에 나선형으로 권취될 수 있다. In the insulator coating step, the insulator may be spirally wound around the core material outer peripheral surface.

또한 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링의 제작방법에 있어서, 저항선 외주면에 절연체를 피복시키는 저항선 피복단계; 형상기억합금 재질로 이루어진 심재의 외주면에 상기 저항선을 권취시켜, 상기 심재 및 상기 저항선으로 이루어지는 선재를 형성하는 선재 형성 단계; 상기 선재를 권취지그에 장착하여 코일 스프링 형상으로 권취하는 스프링 형성 단계; 및 상기 스프링에 열을 가하여 형상기억 열처리하는 열처리 단계;를 포함할 수 있다. A method of manufacturing a shape memory alloy spring including a resistance wire, the method comprising: a resistance wire coating step of coating an insulator on an outer circumferential surface of a resistance wire; A wire rod forming step of winding the resistance wire around an outer peripheral surface of a core material made of a shape memory alloy material to form a wire material comprising the core material and the resistance wire; A spring forming step of winding the wire rod on a winding wire and winding it in a coil spring shape; And a heat treatment step of applying shape memory heat treatment to the spring by applying heat thereto.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링 및 그 제작방법은, 형상기억합금재질로 이루어진 심재에 상기 심재보다 더 높은 저항열을 발생시키는 저항선을 결합시켜 코일 스프링 구조로 형성한 것으로써, 동일한 전류를 인가할 경우, 종래의 형상기억합금으로 이루어진 스프링에 비하여 빠른 가열속도를 획득하여 스프링의 응답 시간이 단축되는 효과가 있다. The shape memory alloy spring including the resistance wire according to the preferred embodiment of the present invention and the method of fabricating the same according to the preferred embodiment of the present invention are characterized in that a resistance wire which generates a higher resistance heat than the core material is bonded to a core material made of a shape memory alloy material The coil spring structure is effective to obtain a faster heating rate than the spring made of the conventional shape memory alloy and to shorten the response time of the spring when the same current is applied.

또한 상기 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링 및 그 제작방법은, 외주면에 저항선을 권취하여 강성을 향상시키고 불필요한 변위를 발생시키지 않아 스프링 동작을 효율적으로 제어할 수 있는 효과가 있다. Further, the shape memory alloy spring including the resistance wire and the method of manufacturing the same have the effect of effectively controlling the spring operation by winding the resistance wire on the outer circumferential surface to improve the rigidity and not causing unnecessary displacement.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링의 사시도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 선재의 사시도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 선재의 코일 스프링 구조 형성을 도시한 사시도
도 4는 본 발명의 이실시예에 따른 절연체 및 저항선을 도시한 사시도
도 5는 본 발명의 삼실시예에 따른 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링의 사시도
도 6은 삼실시예에 따른 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링의 A-A' 단면도
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링의 제작방법 공정도
도 8은 본 발명의 삼실시예에 따른 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링의 제작방법 공정도
1 is a perspective view of a shape memory alloy spring including a resistance wire according to an embodiment of the present invention;
2 is a perspective view of a wire rod according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view illustrating formation of a coil spring structure of a wire according to an embodiment of the present invention. FIG.
4 is a perspective view showing an insulator and a resistance wire according to an embodiment of the present invention;
5 is a perspective view of a shape memory alloy spring including a resistance wire according to the third embodiment of the present invention
6 is a cross-sectional view taken along line AA 'of the shape memory alloy spring including the resistance wire according to the third embodiment
7 is a process flow diagram of a method of manufacturing a shape memory alloy spring including a resistance wire according to an embodiment of the present invention
8 is a process flow diagram of a method for manufacturing a shape memory alloy spring including a resistance wire according to the third embodiment of the present invention

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링 및 그 제작방법에 관하여 설명한다. Hereinafter, a shape memory alloy spring including a resistance wire according to the present invention and a method of manufacturing the same will be described with reference to the accompanying drawings.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the technical concept of the present invention, are incorporated in and constitute a part of the specification, and are not intended to limit the scope of the present invention.

먼저, 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링의 일실시예에 관하여 도면을 참고하여 설명하도록 한다. First, an embodiment of a shape memory alloy spring including a resistance wire will be described with reference to the drawings.

[제 1실시예] 절연체가 피복된 심재의 외주면에 저항선을 권취한 형태[First Embodiment] [0034] A core wire coated with an insulator is wound around a resistance wire

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링을 도시한 사시도이다. 1 is a perspective view showing a shape memory alloy spring including a resistance wire according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링은, 심재(100), 절연체(200) 및 저항선(300)을 포함하여 구성되며, 상기 심재(100), 상기 절연체(200) 및 상기 저항선(300)이 단일의 선재를 형성하고, 상기 심재(100), 상기 절연체(200) 및 상기 저항선(300)으로 이루어지는 상기 선재(1000)가 코일 스프링 구조로 형성된다. 1, a shape memory alloy spring including a resistance wire according to an embodiment of the present invention includes a core member 100, an insulator 200, and a resistance wire 300, and the core member 100 The insulator 200 and the resistance wire 300 constitute a single wire and the wire 1000 composed of the core 100, the insulator 200 and the resistance wire 300 has a coil spring structure .

상기 심재(100)는 형상기억합금(shape memory alloy, 이하 SMA)로 이루어진다. 형상기억합금은 온도 변화에 따라 열탄성 변형하는 전도성을 가지는 소재로, 저온상의 마르텐사이트에서는 팽창 변형되고 고온상의 오스테나이트에서는 수축 변형된다. 이러한 변형에 의해 발생하는 것이 바로 형상기억효과로서, 형상기억효과를 보이는 합금은 Ti-Ni, Cu-Zn-Al, Fe 등이 있지만, 본 발명의 일실시예에 따른 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링은, 형상기억효과, 가공성, 내식성, 내마모성 및 생체적합성이 가장 우수한 Ti-Ni 합금으로 제작되는 것이 바람직하다. 좀 더 상세하게, Ni-Ti 합금(니티놀, nitinol)은 변형온도를 넓은 범위에서 제어할 수 있고 변형량이 크며, 수축시에 많은 반복 동작이 작용한 이후에도 형상기억효과 능력이 거의 변화하지 않기 때문이다. 또한 형상기억합금은 양단에 전류가 인가되면 형상기억합금에서 전기저항으로 생성되는 줄열, 즉, 저항열에 의한 열변형과 형상기억변형을 통하여 변형이 가능하기 때문에 본 발명의 일실시예에 따른 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링에 적합한 소재이다. The core 100 is made of a shape memory alloy (SMA). Shape memory alloys are conductive materials that thermally elastically deform according to temperature changes. They are expanded and deformed in low temperature martensite and shrinkage deformed in high temperature austenite. Although the shape memory effect is generated by this modification, the shape memory effect alloy includes Ti-Ni, Cu-Zn-Al, and Fe. However, the shape memory alloy containing the resistance wire according to the embodiment of the present invention The spring is preferably made of a Ti-Ni alloy which has the best shape memory effect, processability, corrosion resistance, abrasion resistance and biocompatibility. More specifically, Ni-Ti alloys (nitinol, nitinol) can control the deformation temperature in a wide range, have a large deformation amount, and have little change in shape memory effect ability even after repeated repetitive actions . Also, since the shape memory alloy can be deformed through thermal deformation and shape memory deformation by resistance heat generated by electrical resistance in the shape memory alloy when current is applied to both ends of the shape memory alloy, the resistance wire according to one embodiment of the present invention Is a material suitable for shape memory alloy springs.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 선재의 사시도이다.2 is a perspective view of a wire according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 절연체(200)는 상기 심재(100) 외주면에 피복되는데, 이와 같이 상기 심재(100) 외주면을 상기 절연체(200)로 피복시키는 이유는 다음과 같다. 일반적으로 전류가 흐르는 도체의 저항이 높을수록 더 많은 저항열이 발생되어 도체의 가열속도가 빨라진다. 상기 심재(100)는 상술한 바와 같이, 형상기억합금 재질로 이루어져 있어 구리와 같은 일반 금속에 비하여 저항이 4배 높아 저항열이 많이 발생하지만, 더욱 많은 저항열을 발생시켜 응답속도를 향상시키기 위하여 후술할 상기 저항선(300)을 상기 심재(100)의 외주면에 권취시킨다. 그러나 상기 심재(100)에 상기 저항선(300)을 직접 접촉시킬 경우 저항이 낮은 상기 심재(100)로 전류가 흐르기 때문에 상기 저항선(300)이 가열되지 않는다. 이에 전류의 흐름을 막아 상기 저항선(300)을 바로 가열시키기 위하여 상기 절연체(200)로 상기 심재(100)의 외주면을 피복시키는 것이다. 2, the insulator 200 is coated on the outer circumferential surface of the core 100. The reason why the outer circumferential surface of the core 100 is covered with the insulator 200 is as follows. Generally, the higher the resistance of the current-carrying conductor, the more resistance heat is generated and the faster the heating rate of the conductor. As described above, since the core material 100 is made of a shape memory alloy material, resistance is four times higher than that of a common metal such as copper, and a large amount of resistance heat is generated. However, The resistance wire 300 to be described later is wound around the outer circumferential surface of the core member 100. However, when the core member 100 is directly contacted with the resistance wire 300, the resistance wire 300 is not heated because current flows to the core member 100 having a low resistance. The outer circumferential surface of the core member 100 is covered with the insulator 200 in order to directly block the current flow and directly heat the resistance wire 300.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 저항선(300)은 상기 절연체(200) 외주면에 권취되며, 상기 심재(100)보다 더 높은 저항열이 발생하는 재질로 이루어진다. 상기 저항선(300)을 상기 절연체(200)가 피복된 상기 심재(100)에 권취시키는 이유는, 상술한 바와 같이 상기 심재(100)에, 상기 심재(100) 보다 더 높은 저항열이 발생되는 상기 저항선(300)을 결합시켜 저항열에 의한 가열속도가 향상되어 추후 최종적인 형상인 코일 스프링의 응답속도를 높이기 위함이고, 다른 하나는 강성(Stiffness, spring constant)을 높여 불필요한 변위를 최소화 하기 위함이다. As shown in FIG. 2, the resistance wire 300 is wound on the outer circumferential surface of the insulator 200 and is made of a material that generates a higher resistance heat than the core material 100. The reason why the resistance wire 300 is wound around the core member 100 coated with the insulator 200 is that the core member 100 is wound around the core member 100, In order to increase the response speed of the coil spring, which is the final shape, the heating speed by resistance heat is improved by coupling the resistance line 300, and the other is to increase the stiffness (spring constant) to minimize unnecessary displacement.

이를 위하여 상기 저항선(300)이 상기 심재(100)에 권취될 때 도 2에 도시된 바와 같이, 피치(pitch)(P)를 어느 정도로 하느냐가 중요할 수 있다. 상기 저항선(300)의 피치를 넓게 이격시켜 권취하면 응답속도를 높이는 효과가 미흡할 수 있고, 상기 저항선(300)의 피치를 좁게 이격 공간없이 권취하면 필요량보다 많은 저항열이 발생되어 비효율적일 수 있기 때문이다. 예를 들면, 인공근육에 상기 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링을 장착시킬 경우, 열의 온도 또는 인가하는 전류량의 조절에 의해 상기 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링이 장착된 인공근육을 생체근육과 유사하게 자연스러운 동작으로 구현될 수 있다. 따라서 불필요한 열 또는 전류량은 오히려 자연스러운 동작 구현에 방해가 될 수 있다. 이러한 것은 상기 심재(100)에 권취되는 상기 저항선(300)의 직경과도 관련이 있는 것으로, 상기 저항선(300)은 직경이 상기 심재(100)의 직경보다 더 작은 것으로 권취되는 것이 바람직하다. 그 이유는, 상술한 바와 같이, 상기 심재(100)는 온도의 변화에 따라 수축 또는 팽창하는 형상기억합금 재질로 이루어지므로 온도에 따라 길이가 변하게 된다. 만약, 상기 심재(100) 외주면에 상기 심재(100) 보다 직경이 더 큰 저항선(300)이 권취된다면 심재(100)와 저항선(300) 사이의 면접하는 영역이 더 넓어지게 되어 마찰력이 더 증가하게 되므로 상기 심재(100)의 수축과 팽창에 방해가 될 수 있기 때문이다. For this purpose, it may be important to set the pitch P to a certain value as shown in FIG. 2 when the resistance wire 300 is wound on the core 100. If the pitch of the resistance wire 300 is wound around the resistance wire 300 with a large pitch, the effect of increasing the response speed may be insufficient. If the pitch of the resistance wire 300 is narrowly wound without a spacing space, Because. For example, when the shape memory alloy spring including the resistance wire is mounted on the artificial muscle, the artificial muscle equipped with the shape memory alloy spring including the resistance wire is controlled by adjusting the temperature of the heat or the amount of current applied, It can be realized with a natural operation. Therefore, unnecessary heat or current may interfere with the natural operation. This is also related to the diameter of the resistance wire 300 wound on the core member 100. It is preferable that the resistance wire 300 is wound with a diameter smaller than the diameter of the core member 100. [ The reason for this is that as described above, the core member 100 is made of a shape memory alloy material which shrinks or expands as the temperature changes, so that the length thereof varies with temperature. If the resistance wire 300 having a larger diameter than the core member 100 is wound on the outer circumferential surface of the core member 100, the area of the contact between the core member 100 and the resistance wire 300 becomes wider, This may interfere with the contraction and expansion of the core member 100.

따라서 단위 길이당 상기 저항선(300)의 피치는 상기 심재(100)의 직경을 기준으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 저항선(300)이 상기 심재(100) 외주면에 권취되는 단위 피치는 상기 심재(100)의 직경에 의해 결정될 수 있다. 권취되는 상기 저항선(300)은 직경이 상기 심재(100)보다 더 작은 것이 권취되기 때문에 사용하고자 하는 심재의 직경을 기준으로 상기 저항선(300)을 권취하면, 심재를 교체하여 사용할 때에도, 교체된 심재의 직경을 기준으로 피치가 결정되기 때문에 사용자가 필요한 만큼의 응답속도와 강성을 확보할 수 있다. 이 때 상기 저항선(300)은 형상기억합금 재질로 이루어지는 상기 심재(100)보다 저항이 10배 내지 30배 더 높은 니켈크롬, 철크롬, 동니켈 및 콘스탄탄 중 선택되는 어느 하나 이상인 금속 재질로 권취될 수 있다.Therefore, the pitch of the resistance wire 300 per unit length is preferably based on the diameter of the core 100. That is, the unit pitch at which the resistance wire 300 is wound on the outer circumferential surface of the core 100 may be determined by the diameter of the core 100. Since the resistance wire 300 wound with a diameter smaller than that of the core member 100 is wound, if the resistance wire 300 is wound on the basis of the diameter of the core member to be used, even when the core member is replaced, It is possible to secure the response speed and rigidity as required by the user. At this time, the resistance wire 300 is wound in a metal material selected from nickel chromium, iron chromium, copper nickel, and constantane having a resistance 10 times to 30 times higher than that of the core material 100 made of a shape memory alloy material. .

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 선재의 코일 스프링 구조 형성을 도시한 사시도이다.3 is a perspective view illustrating formation of a coil spring structure of a wire according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 심재(100), 상기 절연체(200) 및 상기 저항선(300)으로 이루어지는 상기 선재(1000)를 권취지그(20)에 권취시켜 코일스프링 구조로 형성시킨 후 열처리를 한다. 상기 권취지그(20)는 봉(21), 와이어공급부(22), 와이어회전부(23), 스토퍼(24)를 포함하여 구성된다. 3, the wire member 1000 including the core member 100, the insulator 200 and the resistance wire 300 is wound around the winding jig 20 to form a coil spring structure and then subjected to heat treatment do. The winding jig 20 includes a rod 21, a wire feeding part 22, a wire rotating part 23, and a stopper 24.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 선재(1000)는 상기 봉(21)의 외주면에 권취되어 코일 스프링 형상으로 형성될 수 있다. 상기 봉(21)은 길이 방향으로 이송되며, 형상은 제작하고자 할 스프링 형상에 따라 원형 또는 다각형으로 이루어질 수 있다. As shown in FIG. 3, the wire rod 1000 may be wound around the outer circumferential surface of the rod 21 and formed into a coil spring shape. The rod 21 is transferred in the longitudinal direction, and the shape may be circular or polygonal depending on the shape of the spring to be manufactured.

상기 와이어공급부(22)는 일면에 이송된 상기 봉(21)이 통과되는 관통홀(미도시)과, 상기 선재(1000)가 통과되는 다른 관통홀(미도시)를 포함하며, 상기 봉(21)의 일단과 끼움 결합되어 상기 봉(21)의 외주면에 상기 선재(1000)가 권취되도록 상기 선재(1000)를 공급하는 역할을 한다. 상기 와이어회전부(23)는 회전 가능하게 설치되어 상기 선재(1000)가 상기 봉(21)의 외주면에 권취되도록 하는 역할을 한다. 상기 스토퍼(24)는 상기 와이어공급부(22) 및 상기 와이어회전부(23)의 양측 단부에 각각 설치되며, 도면의 좌우방향으로 이동 가능하게 설치되어 상기 선재(1000)를 고정시키는 역할을 할 수 있다. 이와 같이 이루어지는 상기 권취지그(20)를 이용하여 상기 선재(1000)를 코일 스프링 구조로 이후 상술한 바와 같이 열처리를 한다. The wire feeder 22 includes a through hole through which the rod 21 transferred on one side passes and another through hole through which the wire 1000 passes, To supply the wire rod 1000 to the outer circumferential surface of the rod 21 so that the wire rod 1000 is wound thereon. The wire rotation unit 23 is rotatably installed to allow the wire rod 1000 to be wound around the outer circumferential surface of the rod 21. [ The stopper 24 is provided at both side ends of the wire feeding part 22 and the wire rotating part 23 and is movable in the left and right direction of the drawing to fix the wire 1000 . Using the winding jig 20 thus formed, the wire 1000 is subjected to a heat treatment as described above with a coil spring structure.

일반 금속으로 이루어진 코일 스프링은 봉에 권취만 하면 그 형상이 만들어지지만, 형상기억합금으로 이루어진 코일 스프링은 권취 후 열처리를 해야 완전한 형상이 만들어진다. 즉, 형상기억합금 재질로 이루어진 코일 스프링의 최종적인 형상은 열처리 때의 형상이 되는 것이다. 통상, 형상기억합금으로 코일 스프링을 만들기 위해서는 섭씨 250도 이상으로 열을 가하면 형상기억처리가 가능하지만, 가하는 온도에 따라 형상기억처리나 스프링의 탄성이 달라지므로, 사용하고자 하는 목적에 따라 250도 이상 600도 이하에서 열을 가하는 것이 일반적이다. 따라서 상기 절연체(200)는 섭씨 300도 내지 600도의 고온에 견딜 수 있는 재질로 이루어지며, 이에 해당하는 유리 섬유 또는 세라믹 섬유로 상기 심재(100)를 피복하는 것이 바람직하다. 설계 조건에 따라, 본 발명의 일실시 예에 따른 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링은 상기 권취지그(20) 외에도 일정 직경을 가진 봉에 상기 선재(1000)를 권취하여 고정시킨 후 열처리하여 형상을 완성하거나 공업용 와이어 가공기계를 이용하여 코일 스프링 구조로 형성 후 열처리하여 형상을 완성시킬 수 있다. A coil spring made of a common metal is formed only by winding it on a rod, but a coil spring made of a shape memory alloy is completely formed by heat treatment after winding. That is, the final shape of the coil spring made of the shape memory alloy material is a shape at the time of heat treatment. Generally, to form a coil spring with a shape memory alloy, shape memory processing can be performed by applying heat at a temperature of 250 degrees Celsius or more. However, since the shape memory processing and the elasticity of the spring vary depending on the applied temperature, It is common to apply heat at 600 degrees or less. Therefore, the insulator 200 is made of a material capable of withstanding a high temperature of 300 to 600 degrees Celsius, and it is preferable that the core material 100 is coated with glass fiber or ceramic fiber corresponding thereto. According to the design conditions, the shape memory alloy spring including the resistance wire according to the embodiment of the present invention is formed by winding and fixing the wire rod 1000 to a rod having a certain diameter in addition to the winding jig 20, Or it may be formed into a coil spring structure by using an industrial wire processing machine and then heat-treated to complete the shape.

상기의 과정을 거쳐 완성된 상기 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링은, 스프링의 길이 방향 최대 변위 값이 스프링의 원래 길이의 200% ~ 1600%일 수 있어 형상기억합금 와이어보다 더 인공근육 모듈에 적용하기에 더 적합하다 할 수 있다. The shape memory alloy spring including the resistance wire completed through the above process can be applied to the artificial muscle module more than the shape memory alloy wire because the maximum displacement value in the longitudinal direction of the spring may be 200% to 1600% It may be more suitable for the following.

[제 2실시예] 절연체를 심재 외주면에 나선형으로 권취한 형태[Second Embodiment] [0064] A structure in which an insulator is spirally wound on the outer surface of a core member

도 4는 본 발명의 이실시예에 따른 절연체 및 저항선을 도시한 사시도이다.4 is a perspective view illustrating an insulator and a resistance wire according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 이실시예에 따른 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링은 심재(100), 절연체(200) 및 저항선(300)을 포함하여 구성된다. 본 발명의 이실시예를 구성하는 구성 중 상기 심재(100) 및 저항선(300)은 앞서 설명한 본 발명의 일실시예와 동일하므로, 설명은 생략하며, 상기 절연체(200)의 형태만이 다르므로 상기 절연체(200)에 대해서만 설명한 후, 그 효과에 대해서도 설명하기로 한다. 4, the shape memory alloy spring including the resistance wire according to the embodiment of the present invention includes the core member 100, the insulator 200, and the resistance wire 300. As shown in Fig. Since the core member 100 and the resistance wire 300 are the same as those of the embodiment of the present invention described above, the description is omitted and only the shape of the insulator 200 is different After explaining only the insulator 200, its effect will also be described.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 절연체(200)는 상기 심재(100)의 길이 방향을 따라 상기 심재(100) 외주면에 나선형으로 권취되고, 상기 절연체(200)의 외면에 상기 저항선(300)이 밀착되어 나선형으로 권취되어 있다. 즉, 이실시예가 상기 일실시예와 다른 점은, 상기 일실시예는 상기 심재(100)의 외주면 전체에 상기 절연체(200)가 피복되어 있지만, 이실시예에서 상기 절연체(200)는 상기 심재(100)의 외주면에 권취된 형상이 나선형으로, 상기 저항선(300)이 권취되어 있는 형상과 동일하다는 점이다.4, the insulator 200 is spirally wound on the outer circumferential surface of the core 100 along the longitudinal direction of the core 100, and the resistance wire 300 is wound on the outer surface of the insulator 200 And wound in a spiral manner. That is, the embodiment of the present invention is different from the above embodiment in that the insulator 200 is covered on the entire outer peripheral surface of the core 100. However, in the present embodiment, The shape taken up on the outer circumferential surface of the lead wire 100 is a spiral shape and is the same as the shape in which the resistance wire 300 is wound.

이는 일실시예에서 상술한 바와 같이, 상기 저항선(300)으로 흐르는 전류가 상기 심재(100)로 흐르지 못하게 하기 위해서이다. 상기 절연체(200)가 없을 경우, 상기 심재(100)와 저항선(300)이 접촉하는 표면은 상기 저항선(300)이 권취된 형상인 나선형상이 되게 된다. 따라서 상기 절연체(200)를 이 부분에만 감아 상기 절연체(200)의 원료를 절약할 수 있다.This is to prevent a current flowing to the resistance line 300 from flowing to the core 100, as described above in one embodiment. In the absence of the insulator 200, the surface of the core member 100 contacting the resistance wire 300 becomes a spiral shape in which the resistance wire 300 is wound. Therefore, the insulator 200 can be wound around the insulator 200 to save the material of the insulator 200.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 절연체(200)를 상기 심재(100)에 권취하는 방법은, 상기 심재(100) 외주면에 상기 절연체(200)를 나선형으로 권취 후, 상기 절연체(200)가 부착된 부위와 밀착되게 상기 저항선(300)을 권취하거나, 상기 절연체(200)의 표면에 상기 저항선(300)을 먼저 부착하여 결합시킨 후, 상기 절연체(200)와 저항선(300)을 함께 상기 심재(100)에 권취시키는 방법이 있을 수 있다.4, a method of winding the insulator 200 on the core member 100 includes winding the insulator 200 spirally on the outer circumferential surface of the core member 100, The resistance wire 300 is wound on the surface of the insulator 200 and the resistance wire 300 is first attached to the surface of the insulator 200. The insulator 200 and the resistance wire 300 together with the core material 100).

상기한 방법을 사용할 경우, 코일 스프링형상으로 권취된 상기 심재(100)가 압축되고 팽창할 때, 마찰 또는 스프링에 가해지는 힘에 의해 상기 절연체(200)와 저항선(300)의 결합이 분리될 수 있다. 이를 방지하기 위해 상기 심재(100)의 표면에 상기 절연체(200) 및 저항선(300)이 권취된 형상인 나선형상으로 일정 깊이의 홈(미도시)이 함몰형성되어 상기 절연체(200) 및 저항선(300)이 권취된 위치를 유지하게 할 수 있다.When the above-described method is used, when the core member 100 wound in a coil spring shape is compressed and expanded, the coupling between the insulator 200 and the resistance wire 300 can be separated by friction or a force applied to the spring have. In order to prevent this, a groove (not shown) having a spiral shape with a predetermined depth is formed on the surface of the core member 100 so that the insulator 200 and the resistance wire 300 are wound, 300 can be held at the wound position.

[제 3실시예] 절연체가 피복된 저항선을 심재 외주면에 권취한 형태[Third Embodiment] A form in which an insulator-coated resistance wire is wound around the core material outer peripheral surface

삼실시예는 이실시예와 동일하게 상기 절연체(200)의 형상이 변형된 것이다. In the third embodiment, the shape of the insulator 200 is deformed as in the case of this embodiment.

이실시예와 마찬가지로 본 발명의 일실시예와 동일한 구성은 설명을 생략하며, 일실시예 및 이실시에와 다른 형태의 구성에 대해서만 설명하기로 한다. Like the example of the present invention, the same configuration as that of the embodiment of the present invention will not be described, and only the configurations different from those of the embodiment will be described.

도 5는 본 발명의 삼실시예에 따른 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링의 사시도이고, 도 6은 삼실시예에 따른 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링의 A-A' 단면도이다.FIG. 5 is a perspective view of a shape memory alloy spring including a resistance wire according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a sectional view taken along line A-A 'of a shape memory alloy spring including a resistance wire according to the third embodiment.

상술한 바와 같이 일실시예 및 이실시예에서 상기 절연체(200)의 역할은, 상기 저항선(300)에 흐르는 전류가 상기 심재(100)로 흐르지 못하게 하기 위한 것인데 본 발명의 삼실시예는 상기 심재(100)와 저항선(300)이 서로 접촉하지 못하도록 형태가 변형되었다. 본 발명의 삼실시예는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 저항선(300)에 흐르는 전류가 상기 심재(100)로 흐르지 못하도록 상기 저항선(300)을 상기 절연체(200)로 피복하는 것이다. 즉, 상기 저항선(300)의 외주면을 상기 절연체(200)로 감싼 상태에서 상기 저항선(300)을 상기 심재(100)에 나선형으로 권취하는 것이다.As described above, the role of the insulator 200 in one embodiment and the present embodiment is to prevent a current flowing in the resistance line 300 from flowing to the core 100. In the third embodiment of the present invention, The shape of the resistive line 100 and the resistance line 300 are deformed so as not to contact each other. 5 and 6, the resistance wire 300 is coated with the insulator 200 so that a current flowing in the resistance wire 300 can not flow to the core material 100 . That is, the outer circumferential surface of the resistance wire 300 is wrapped by the insulator 200, and the resistance wire 300 is spirally wound around the core material 100.

이하에서는 상기와 같이 구성된 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링의 제작방법에 대하여 도면을 참조하여 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of manufacturing the shape memory alloy spring including the resistance wire constructed as described above will be described with reference to the drawings.

먼저, 일실시예에 따흔 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링의 제작방법에 관하여 설명한다.First, a method of manufacturing the shape memory alloy spring including the resistance wire according to one embodiment will be described.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링의 제작방법 공정도이다.7 is a process diagram of a method of manufacturing a shape memory alloy spring including a resistance wire according to an embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링의 제작방법은 절연체 피복 단계(S10), 선재 형성 단계(S20), 스프링 형성 단계(S30) 및 열처리 단계(S40)를 포함한다.As shown in FIG. 7, a method of manufacturing a shape memory alloy spring including a resistance wire according to an embodiment of the present invention includes a step of covering an insulator S10, a wire forming step S20, a spring forming step S30, Step S40.

상기 절연체 피복 단계(S10)는 가장 먼저 이루어지는 단계로, 먼저 형상기억합금 재질로 이루어진 상기 심재(100)의 외주면에 상기 절연체(200)를 피복시킨다. 상기 절연체 피복 단계(S10)는 상술한 본 발명에 의한 형상기억합금 스프링의 실시예에 따라 달라질 수 있다.The insulator covering step (S10) is a first step. First, the insulator (200) is coated on the outer circumferential surface of the core material (100) made of a shape memory alloy material. The insulator covering step S10 may be varied according to the embodiment of the shape memory alloy spring according to the present invention described above.

일실시예의 경우 단순히 심재(100)의 외주면에 상기 절연체(200)를 피복시키나, 이실시예의 경우 상술한대로 상기 절연체(200)와 저항선(300)을 서로 부착시킨 후, 상기 절연체(200)와 저항선(300)을 서로 함께 권취하는 방법을 사용할 수 있으나, 먼저 상기 절연체(200)를 상기 심재(100)의 외주면에 나선형으로 권취하는 것도 가능하다.The insulator 200 may be attached to the outer circumferential surface of the core member 100 and the insulator 200 and the resistance wire 300 may be attached to each other as described above, The insulator 200 may be spirally wound around the outer circumferential surface of the core member 100. In this case,

삼실시예의 경우 상기 저항선(300) 자체가 상기 절연체(200)로 피복된 상태에서 상기 심재(100)에 권취되므로, 삼실시예의 경우 상기 절연체 피복 단계(S10)가 생략될 수 있다.In the case of the third embodiment, since the resistance wire 300 itself is wound on the core 100 in a state of being covered with the insulator 200, the insulator covering step S10 may be omitted in the case of the third embodiment.

상기 선재 형성 단계(S20)는 상기 절연체 피복 단계(S10) 이후 수행되는 단계로, 상기 절연체(200) 외주면에 상기 저항선(300)을 권취시켜, 상기 심재(100), 상기 절연체(200) 및 상기 저항선(300)으로 이루어지는 상기 선재(1000)를 형성한다.The wire forming step S20 is performed after the insulator covering step S10 and is performed by winding the resistance wire 300 on the outer circumferential surface of the insulator 200 to form the wire member 100, Thereby forming the wire 1000 made of the resistance wire 300.

상기 선재 형성 단계(S20) 또한 상술한 실시예들에 따라 방법상 차이가 있을 수 있으나, 상기 절연체 피복 단계(S10)에서 이미 설명했으므로, 실시예들에 따른 방법은 설명을 생략한다.The wire forming step S20 may also be different in the method according to the embodiments described above, but since the insulator covering step S10 has already been described, the description of the method according to the embodiments is omitted.

상기 스프링 형성 단계(S30)는 상기 선재 형성 단계(S20) 이후 상기 선재(1000)를 권취지그(20)에 장착하여 코일 스프링 형상으로 권취하는 단계이다.The spring forming step S30 is a step in which the wire rod 1000 is wound on the winding jig 20 after the wire rod forming step S20 is wound in the form of a coil spring.

상기 열처리 단계(S40)는 최종적인 코일 스프링 형상을 완성시키기 위하여 상기 스프링에 열을 가하여 형상기억합금 스프링을 제작하는 단계이다. 이때 가하는 열의 온도는 스프링의 특성에 따라 달라질 수 있으며, 스프링의 사용목적 및 설계 기준에 따라 다양한 열의 온도가 결정된다.The heat treatment step S40 is a step of manufacturing the shape memory alloy spring by applying heat to the final coil spring shape. The temperature of the heat applied depends on the characteristics of the spring, and the temperature of various heat is determined according to the purpose of the spring and the design standard.

상기 열처리 단계(S40)까지 수행되면, 임계온도 이하에서 외적 물리력에 의해 변형된 후에도, 소정의 임계온도에 이르도록 열을 가하면 열변형과 함께 형상기억효과에 의해 원래의 모양으로 복원되는 상기 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링이 완성된다. After the heat treatment step S40 is performed, if the heat is applied to the predetermined critical temperature even after being deformed by the external physical force at or below the critical temperature, the resistance line, which is restored to its original shape by the shape memory effect, Thereby completing the shape memory alloy spring.

다음으로, 삼실시예에 따른 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링의 제작방법에 대하여 도면을 참조하여 설명하기로 한다. Next, a method of manufacturing the shape memory alloy spring including the resistance wire according to the third embodiment will be described with reference to the drawings.

본 발명의 일실시예와 동일한 구성 및 방법에 관한 설명은 생략하며, 다른 형태의 구성 및 방법에 대해서만 설명하기로 한다. 삼실시예에 따른 제작방법이 일실시예에 따른 제작방법과 다른 점은, 상기 절연체(200)가 피복되는 위치로, 상기 심재(100) 외주면에 피복되지 않고 상기 저항선(300)에 피복되는 것이므로 이와 관련된 단계에 대해서만 설명한 후, 그 효과에 대해서 설명하기로 한다.Description of the same configuration and method as those of the embodiment of the present invention will be omitted, and only configurations and methods of other types will be described. The manufacturing method according to the third embodiment is different from the manufacturing method according to the embodiment in that the insulator 200 is covered with the resistance wire 300 without being covered with the outer circumferential surface of the core member 100 After describing only the steps related to this, the effect will be described.

도 8은 본 발명의 삼실시예에 따른 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링의 제작방법 공정도이다. 8 is a process diagram of a method for manufacturing a shape memory alloy spring including a resistance wire according to the third embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 삼실시예에 따른 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링의 제작방법은 저항선 피복 단계(S10), 선재 형성 단계(S20), 스프링 형성 단계(S30) 및 열처리 단계(S40)를 포함한다.8, a method of manufacturing a shape memory alloy spring including a resistance wire according to the third embodiment of the present invention includes a step of coating a resistance wire S10, a wire forming step S20, a spring forming step S30, Step S40.

상기 저항선 피복 단계(S10)는, 삼실시예에 따른 제작방법에서 가장 먼저 이루어지는 단계로 상기 저항선(300) 외주면에 상기 절연체(200)를 피복시킨다. The resistive wire covering step S10 is the first step in the manufacturing method according to the third embodiment, in which the insulator 200 is coated on the outer circumferential surface of the resistance wire 300.

상기 선재 형성 단계(S20)는, 상기 저항선 피복 단계(S100)에서 상기 절연체(200)가 피복된 상기 저항선(300)을 형상기억합금 재질로 이루어진 상기 심재(100) 외주면에 (300)을 권취시키고, 상기 심재(100) 및 상기 저항선(300)으로 이루어지는 상기 선재(1000)를 형성한다.The wire rod forming step S20 includes winding the resistance wire 300 coated with the insulator 200 on the outer circumferential surface of the core material 100 made of a shape memory alloy material 300 in the resistance wire covering step S100 , The core member (100), and the resistance wire (300).

이후의 단계는 일실시예의 상기 스프링 형성 단계(S30) 및 상기 열처리 단계(S40)와 동일한 것으로 설명을 생략하며, 상기의 단계를 모두 거치면 삼실시예에 따른 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링이 완성된다. The subsequent steps are the same as those of the spring forming step S30 and the heat treatment step S40 of the embodiment, and a description thereof will be omitted. When all of the above steps are completed, the shape memory alloy spring including the resistance wire according to the third embodiment is completed do.

본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.The technical idea should not be construed as being limited to the above-described embodiment of the present invention. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, such modifications and changes are within the scope of protection of the present invention as long as it is obvious to those skilled in the art.

1000 : 선재
20 : 권취지그
21 : 봉
22: 와이어공급부
23: 와이어회전부
24 : 스토퍼
100 : 심재
200 : 절연체
300 : 저항선
1000: wire rod
20: winding jig
21: Rod
22:
23:
24: Stopper
100: Core
200: Insulator
300: resistance wire

Claims (12)

형상기억합금 재질로 이루어지는 심재;
상기 심재 외주면에 피복되는 절연체; 및
상기 절연체 외주면에 권취되며, 저항열이 발생하는 재질로 이루어지는 저항선; 을 포함하며,
상기 심재, 상기 절연체 및 상기 저항선이 단일의 선재를 형성하는 것을 특징으로 하는 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링.
Core material made of a shape memory alloy material;
An insulator coated on an outer circumferential surface of the core material; And
A resistance wire wound around the outer circumferential surface of the insulator and made of a material for generating resistance heat; / RTI >
Wherein the core, the insulator, and the resistance wire form a single wire.
제 1항에 있어서, 상기 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링은,
상기 선재가 코일 스프링 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링.
The shape memory alloy spring according to claim 1,
The shape memory alloy spring including the resistance wire, wherein the wire material is formed in a coil spring structure.
제 2항에 있어서, 상기 절연체는,
상기 심재 외주면에 나선형으로 권취되는 것을 특징으로 하는 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링.
The semiconductor device according to claim 2,
Wherein the core is spirally wound on an outer circumferential surface of the core member.
형상기억합금 재질로 이루어지는 심재; 및
저항열이 발생하는 재질로 이루어지고 외주면에 절연체가 피복되어 상기 심재 외주면에 권취되는 저항선;을 포함하며,
상기 심재 및 상기 저항선이 단일의 선재를 형성하는 것을 특징으로 하는 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링.
Core material made of a shape memory alloy material; And
And a resistance wire made of a material generating resistance heat and wound on an outer circumferential surface of the core material with an outer circumferential surface covered with an insulator,
Wherein the core member and the resistance wire form a single wire.
제 4항에 있어서, 상기 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링은,
상기 선재가 코일 스프링 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링.
5. The shape memory alloy spring according to claim 4,
The shape memory alloy spring including the resistance wire, wherein the wire material is formed in a coil spring structure.
제 2항, 제3항 및 제5항 중 선택되는 어느 한 항에 있어서,
상기 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링은,
상기 저항선이 상기 심재 외주면에 권취되는 단위 피치가 상기 심재의 직경에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링.
4. The method according to any one of claims 2, 3 and 5,
The shape memory alloy spring including the resistance wire,
Wherein a unit pitch in which the resistance wire is wound on the outer circumferential surface of the core member is determined by a diameter of the core member.
제 2항, 제3항 및 제5항 중 선택되는 어느 한 항에 있어서,
상기 저항선은,
직경이 상기 심재의 식경보다 더 작은 것을 특징으로 하는 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링.
4. The method according to any one of claims 2, 3 and 5,
The resistance wire
Wherein the diameter of the spring is smaller than the diameter of the core of the core.
제 1항 또는 제 4항 중 선택되는 어느 한 항에 있어서, 상기 저항선은,
상기 심재보다 저항이 10배 내지 30배 더 높은 것을 특징으로 하는 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링.
The resistance wire according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the resistance is 10 times to 30 times higher than the core material.
제 8항에 있어서, 상기 저항선은,
니켈크롬, 철크롬, 동니켈 및 콘스탄탄 중 선택되는 어느 하나 이상인 금속재질 인 것을 특징으로 하는 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링.
9. The semiconductor device according to claim 8,
Wherein the shape memory alloy spring is made of a metal material selected from the group consisting of nickel chromium, iron chromium, copper nickel, and constantane.
저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링의 제작방법에 있어서,
형상기억합금 재질로 이루어진 심재의 외주면에 절연체를 피복시키는 절연체 피복 단계;
상기 절연체 외주면에 저항선을 권취시켜, 상기 심재, 상기 절연체 및 상기 저항선으로 이루어지는 선재를 형성하는 선재 형성 단계;
상기 선재를 권취지그에 장착하여 코일 스프링 형상으로 권취하는 스프링 형성 단계; 및
상기 스프링에 열을 가하여 형상기억 열처리하는 열처리 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링의 제작방법.
A method of manufacturing a shape memory alloy spring including a resistance wire,
An insulator coating step of coating an outer circumferential surface of a core material made of a shape memory alloy material with an insulator;
A wire rod forming step of winding a resistance wire on the outer circumferential surface of the insulator to form a wire rod comprising the core wire, the insulator and the resistance wire;
A spring forming step of winding the wire rod on a winding wire and winding it in a coil spring shape; And
A heat treatment step of applying shape memory heat treatment to the spring by applying heat;
Wherein the shape memory alloy spring includes a resistance wire.
제 10항에 있어서, 상기 절연체 피복단계는,
상기 절연체가 상기 심재 외주면에 나선형으로 권취되는 것을 특징으로 하는 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링의 제작방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the insulator is spirally wound on an outer circumferential surface of the core member.
저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링의 제작방법에 있어서,
저항선 외주면에 절연체를 피복시키는 저항선 피복단계;
형상기억합금 재질로 이루어진 심재의 외주면에 상기 저항선을 권취시켜, 상기 심재 및 상기 저항선으로 이루어지는 선재를 형성하는 선재 형성 단계;
상기 선재를 권취지그에 장착하여 코일 스프링 형상으로 권취하는 스프링 형성 단계; 및
상기 스프링에 열을 가하여 형상기억 열처리하는 열처리 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 저항선을 포함하는 형상기억합금 스프링의 제작방법.
A method of manufacturing a shape memory alloy spring including a resistance wire,
A resistance wire coating step of coating an insulator on the outer circumferential surface of the resistance wire;
A wire rod forming step of winding the resistance wire around an outer peripheral surface of a core material made of a shape memory alloy material to form a wire material comprising the core material and the resistance wire;
A spring forming step of winding the wire rod on a winding wire and winding it in a coil spring shape; And
A heat treatment step of applying shape memory heat treatment to the spring by applying heat;
Wherein the shape memory alloy spring includes a resistance wire.
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