ES2683196T3 - Elemento de accionamiento de aleación con memoria de forma con una resistencia a la fatiga mejorada - Google Patents

Elemento de accionamiento de aleación con memoria de forma con una resistencia a la fatiga mejorada Download PDF

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ES2683196T3 ES13820942.4T ES13820942T ES2683196T3 ES 2683196 T3 ES2683196 T3 ES 2683196T3 ES 13820942 T ES13820942 T ES 13820942T ES 2683196 T3 ES2683196 T3 ES 2683196T3
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Abstract

Elemento de accionamiento (1) de alambre SMA que comprende: i) un alambre (2) de aleación con memoria de forma, adecuado para ser conectado operativamente a un elemento accionable (7; 7') de un dispositivo de accionamiento (100; 200), ii) un primer y un segundo elementos alargados (4, 4') fabricados de un material no SMA, estando dichos elementos alargados (4, 4') retenidos respectivamente en un primer extremo de los mismos a los extremos del alambre (2) de aleación con memoria de forma mediante medios de engarzado (3, 3') del elemento de accionamiento (1) de alambre SMA, iii) un primer y un segundo medios de conexión (6, 6') a los que están respectivamente conectados los elementos alargados (4, 4') en un segundo extremo de los mismos, opuesto a sus primeros extremos, caracterizado por que los elementos alargados (4, 4') tienen la forma de alambres configurados de tal modo que son elásticamente flexibles en condiciones normales de funcionamiento del elemento de accionamiento (1) de alambre SMA y por que los elementos alargados (4, 4') y los medios de conexión (6, 6') forman elementos extremos deformables elásticamente aliviadores de la deformación adecuados para ser conectados a un dispositivo de accionamiento en vez de los extremos del alambre (2) de aleación con memoria de forma, siendo tal la disposición global del elemento de accionamiento (1) de alambre SMA que, durante el funcionamiento, el primer y el segundo medios de conexión (6, 6') están conectados a un cuerpo (5, 5') de dicho dispositivo de accionamiento (100, 200) y la parte de cada elemento alargado (4, 4') comprendida entre sus primer y segundo extremos es libre de moverse entre los medios de engarzado (3, 3') y los medios de conexión (6, 6').

Description

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DESCRIPCION
Elemento de accionamiento de aleacion con memoria de forma con una resistencia a la fatiga mejorada
La presente invencion se refiere a alambres de aleacion con memoria de forma (SMA) que tienen una resistencia a la fatiga mejorada, utiles para ser utilizados como un alambre de un material activo en dispositivos de accionamiento con el objeto de reducir su fallo prematuro en correspondencia con las conexiones de dichos alambres de material activo a los cuerpos estructurales de los dispositivos de accionamiento.
Un dispositivo de accionamiento puede ser considerado como una estructura mecanica que comprende un cuerpo estructural, un elemento accionable que puede experimentar un desplazamiento relativo con respecto al cuerpo estructural y un elemento de accionamiento conectado operativamente a dicho elemento accionable.
Los alambres SMA son descritos a menudo como un posible material activo en dispositivos de accionamiento, es decir, un material adecuado para ser utilizado para obtener un elemento de accionamiento para un accionador. Como, por ejemplo, se describe en la Patente europea EP 2171183 B1 a nombre del solicitante, la utilizacion de alambres SMA esta relacionada con su capacidad para transferir una carga y producir un desplazamiento lineal por lo menos de un elemento en el cuerpo estructural de un sistema de accionamiento. Este desplazamiento puede ser obtenido por medio de la activacion termica del alambre SMA.
Es sabido que el fenomeno de memoria de forma consiste en el hecho de que una pieza mecanica fabricada de una aleacion que presenta dicho fenomeno es capaz de una transicion, con un cambio de temperatura, entre dos formas que han sido preestablecidas en el momento de la fabricacion, en un tiempo muy corto y sin posiciones de equilibrio intermedias. Un primer modo en el que se puede producir el fenomeno es el denominado de “via unica” en el que la pieza mecanica puede cambiar de forma en una unica direccion con el cambio de temperatura, por ejemplo, pasando de la forma A a la forma B, mientras que el cambio inverso de la forma B a la forma A requiere la aplicacion de una fuerza mecanica.
Por el contrario, en el modo denominado de “dos vias” ambas transiciones pueden ser producidas por medio de cambios de temperatura, siendo este el caso de la aplicacion de la presente invencion. Esto sucede gracias a la transformacion de la estructura microcristalina de la pieza que pasa de un tipo denominado martensitico, estable a temperaturas mas bajas, a un tipo denominado austenitico, estable a temperaturas mas elevadas, y viceversa (transicion M/A y A/M).
Un alambre SMA debe ser conformado de modo que pueda mostrar sus caracteristicas de elemento de memoria de forma, y el proceso de conformacion de un alambre SMA habitualmente permite inducir de una manera muy repetible una transicion de fase martensita/austenita (M/A) cuando el alambre es calentado, e inducir una transicion de fase austenita/martensita (A/M) cuando el alambre es enfriado. En la transicion M/A el alambre experimenta un acortamiento del 3 al 5% que se recupera cuando el alambre se enfria, y mediante la transicion A/M vuelve a su longitud original.
Esta caracteristica de los alambres SMA que se contraen con el calentamiento y se vuelven a extender con el enfriamiento ha venido siendo explotada durante largo tiempo para la fabricacion de actuadores que son muy sencillos, compactos, fiables y economicos. Un dispositivo de accionamiento que comprende un alambre SMA es utilizado habitualmente para hacer que un elemento accionable se desplace desde una primera posicion estable a una segunda posicion estable y viceversa. Se debe tener en cuenta que en esta memoria se pretende que el termino “elemento accionable” tenga un significado muy generico, dado que puede adoptar innumerables formas segun las necesidades especificas de fabricacion.
El alambre SMA esta conectado habitualmente al elemento accionable mediante elementos de acoplamiento en los puntos de conexion. Un acoplamiento tipico consiste en engarzar el alambre SMA directamente en un medio de conexion, como por ejemplo un conector engarzado de anillo de laton de aro torico o un conector engarzado de union.
Normalmente se considera que el desprendimiento y la rotura del alambre en condiciones de sobrecarga en correspondencia con dichos puntos de conexion estan entre las causas mas criticas de fallo de los dispositivos de accionamiento.
El problema tecnico mas grave es el fallo prematuro de los alambres SMA en sus puntos de conexion debido a la fatiga. De hecho, el engarzado tiene como resultado a menudo deformaciones locales y/o grietas microscopicas del alambre en sus puntos de conexion, lo que tiene como resultado un deterioro estructural progresivo y localizado que se produce cuando un elemento de accionamiento de alambre SMA es sometido a cargas ciclicas, es decir, durante su funcionamiento normal.
Este problema se produce muy frecuentemente en dispositivos de accionamiento no lineales en los que el elemento de accionamiento de alambre SMA no es coplanario con el cuerpo del dispositivo de accionamiento, de modo que
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genera fuerzas de accionamiento no lineales, lo cual es habitualmente el caso, por ejemplo, de los actuadores para las valvulas de control de caudal y de los espejos retrovisores antideslumbramiento. Dado que los extremos del elemento de accionamiento de alambre SMA estan engarzados sobre el cuerpo del dispositivo de accionamiento, las fuerzas de accionamiento no lineales ejercidas por el alambre SMA tienen como resultado no solamente esfuerzos de traccion en los puntos de conexion, sino tambien esfuerzos de doblado y de torsion que incrementan la situacion global local de esfuerzo del alambre SMA, produciendo su fallo prematuro.
La solicitud de Patente internacional publicada como WO 2004/097218 (NANOMUSCLE INC) da a conocer una aleta rotativa para controladores de caudal que es accionada por medio de uno o varios alambres SMA. Durante el funcionamiento, la aleta rotativa gira alrededor de un eje predeterminado en un cierto grado determinado por la magnitud de la fuerza de rotacion ejercida por los alambres SMA. Este documento no se pronuncia sobre como solucionar un fallo prematuro de los alambres SMA en relacion con la fatiga, con particular referencia a sus puntos de conexion con el anclaje de sujecion o con el vastago de la aleta rotativa.
La solicitud de Patente de EE.UU. publicada como US 20050199845 (GM GLOBAL TECHNOLOGY OPERATIONS LLC) da a conocer un gran numero de realizaciones basadas en actuadores de aleta para ser utilizados en valvulas de descarga de presion activas en las que los elementos de accionamiento activos podrian tener la forma de un resorte o un alambre. Los alambres de aleacion con memoria de forma son descritos como posibles elementos de accionamiento activos alternativos y el documento esta enfocado en el acoplamiento de uno de sus extremos a uno de los lados laterales de un elemento de aleta. En otras palabras, incluso si el movimiento tiene como resultado una rotacion del elemento de aleta, los alambres SMA son utilizados con el objeto de ejercer, como practica corriente, una fuerza de traccion sobre un elemento accionable (es decir, el elemento de aleta) con respecto a un punto fijo, que es el punto de conexion del alambre SMA al cuerpo del accionador de aleta. Dichas realizaciones requieren ademas un posicionamiento interno de los elementos estructurales del actuador que afecta negativamente a las dimensiones globales del dispositivo de accionamiento, es decir, no permite una profundidad deseable relativamente pequena. En cualquier caso, en todas las realizaciones, incluso si solo estan relacionadas con el desplazamiento lineal, no se considera el problema de la resistencia de los alambres a la fatiga.
La solicitud de Patente de EE.UU. publicada como US 20120198835 A (GM GLOBAL TECHNOLOGY OPERATIONS LLC) da a conocer diversos tipos de metodos de union de un alambre de material activo a un elemento de conexion (es decir, un conector de aro torico) en los que la resistencia de los alambres de material activo mejora al dotarlos de una parte extrema ensanchada. Esto permite evitar posiblemente la utilizacion de metodos de engarzado para la conexion y por consiguiente reducir el deterioro potencial de los alambres de material activo. Todos estos metodos tienen el inconveniente de precisar un estricto control en el proceso de fabricacion para la formacion de la parte extrema ensanchada del alambre con el objeto de evitar la acumulacion de esfuerzos internos o de cambios estructurales colaterales en el alambre SMA. Ademas, los alambres de material activo descritos en el documento US 20120198835 A estan dirigidos solamente al desplazamiento lineal de, por lo menos, un elemento accionable de un dispositivo de accionamiento, pero el documento no se pronuncia sobre la aplicacion de alambres de material activo en dispositivos de accionamiento que tengan un desplazamiento no lineal, tales como por ejemplo los dispositivos de accionamiento de aleta rotativa.
La Patente US. 4965545 da a conocer un actuador rotativo que proporciona un par de poleas diferenciales que tienen un alambre de aleacion con memoria de forma. El alambre de aleacion con memoria de forma pasa por un ciclo termico a traves de su temperatura de transicion de cambio de fase y se contrae. Los extremos de los alambres estan fijados a los lados opuestos del par de poleas, de modo que las fuerzas de tension aplicadas mediante los extremos de los alambres tienen como resultado un par neto que produce una rotacion relativa entre el par de poleas y una base de referencia. El ciclo termico se obtiene haciendo que circule una corriente electrica a traves del alambre con aleacion de memoria de forma por medio de cables electricos conectados a los extremos de los alambres fijados a los lados opuestos del par de poleas.
La publicacion internacional WO 2007/113478 A1 da a conocer un aparato de accionamiento de la lente de una camara para el movimiento impulsor de la lente de una camara soportada en una estructura de soporte mediante un sistema de suspension. El aparato incorpora un subconjunto que comprende un alambre SMA conectado, por lo menos, a un elemento de montaje que esta montado en la estructura de soporte. Un circuito de control controla el calentamiento del alambre SMA en respuesta a una medicion de su resistencia.
En una realizacion del aparato de accionamiento dado a conocer en el documento WO 2007/113478, un fragmento de un alambre SMA esta dispuesto en un bucle continuo con sus extremos y solapandose. Dos elementos de montaje formados cada uno de ellos como una pieza de metal alargada estan conectados al fragmento de alambre SMA mediante engarzado. En particular, los extremos de los elementos de montaje estan engarzados cada uno de ellos sobre el fragmento de alambre SMA para formar los medios de engarzado respectivos. A continuacion se monta el subconjunto en la camara mediante la fijacion de los dos elementos de montaje en el exterior de una pared anular de la estructura de soporte y mediante la conexion del alambre SMA a la estructura de soporte. Los elementos de montaje estan montados en rebajes proporcionados en la pared anular, por ejemplo, mediante adhesivo, estampado en la pared o algun otro medio.
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No obstante, tanto en el actuador rotativo del documento US 4965545 como en el aparato de accionamiento de la lente de la camara del documento WO 2007/113478, los alambres SMA ejercen fuerzas de accionamiento no lineales que tienen como resultado no solo esfuerzos de traccion, sino tambien esfuerzos de doblado y torsion que, tal como se ha explicado anteriormente, incrementan la situacion de tension global local de los alambres SMA en sus puntos de conexion engarzados, produciendo de este modo su fallo prematuro.
El objetivo de la presente invencion es por consiguiente superar los inconvenientes y los limites de los elementos de accionamiento conocidos basados en alambres SMA y, en particular, proporcionar un elemento de accionamiento de alambre SMA que tenga una resistencia a la fatiga mejorada.
Segun la invencion, se proporciona un elemento de accionamiento de alambre SMA que comprende un alambre de aleacion con memoria de forma previsto para ser conectado operativamente a un elemento accionable de un dispositivo de accionamiento, un primer y un segundo elementos alargados fabricados de un material distinto de SMA, estando dichos elementos alargados retenidos respectivamente en un primer extremo de los mismos a los extremos del alambre de aleacion con memoria de forma mediante medios de engarzado. El elemento de accionamiento de alambre SMA comprende ademas un primer y un segundo medios de conexion previstos para ser conectados operativamente al cuerpo de un dispositivo de accionamiento, estando los elementos alargados retenidos respectivamente en el segundo extremo de los mismos a dichos medios de conexion, con lo que la parte de cada elemento alargado comprendida entre sus primer y segundo extremos es libre de moverse entre los medios de engarzado y los medios de conexion.
Gracias a estas caracteristicas, el elemento de accionamiento de alambre SMA de la invencion esta dotado de un par de elementos extremos deformables formados por los elementos alargados y los elementos de conexion retenidos en sus extremos, siendo estos elementos extremos adecuados para ser conectados a un dispositivo de accionamiento en vez de los extremos del elemento de accionamiento de alambre SMA con el objeto de descargar los esfuerzos por fatiga en sus extremos engarzados durante su funcionamiento.
Los elementos alargados estan configurados de tal modo que son flexibles elasticamente en condiciones de funcionamiento normales del elemento de accionamiento de alambre SMA, de modo que absorben de manera efectiva los esfuerzos producidos por los movimientos del elemento de accionamiento de alambre SMA sin quedar deformados de manera permanente. Por ello, el comportamiento del elemento de accionamiento de alambre SMA puede ser mantenido a lo largo del tiempo.
La ventaja principal que presenta la invencion es que la presencia de un par de elementos extremos deformables elasticamente permite fabricar un elemento de accionamiento de alambre SMA particularmente adecuado para dispositivos de accionamiento no lineales, tales como, por ejemplo, actuadores para valvulas de control de caudal y espejos retrovisores antideslumbramiento.
Otra ventaja que presenta la invencion es que el elemento de accionamiento de alambre SMA puede ser utilizado de manera efectiva asimismo en dispositivos de accionamiento lineales estandar.
La presencia de elementos extremos elasticamente flexibles permite asimismo de manera ventajosa facilitar el montaje del elemento de accionamiento de alambre SMA en un dispositivo de accionamiento, al ser el material activo de un alambre SMA, en general, poco doblable, debido a su proceso de conformacion y ocasionando por lo tanto problemas en el montaje.
La invencion sera descrita ademas haciendo referencia a los dibujos siguientes:
- la figura 1 muestra una representacion esquematica de un elemento de accionamiento de alambre segun la presente invencion;
- la figura 2 muestra una representacion esquematica de una realizacion de un dispositivo de accionamiento que comprende un elemento de accionamiento de alambre segun la presente invencion;
- la figura 3 muestra una representacion esquematica de otro dispositivo de accionamiento que comprende un elemento de accionamiento de alambre segun la presente invencion;
- la figura 4 muestra una representacion esquematica de una parte de una bobina que comprende una pluralidad de elementos de accionamiento de alambre segun la presente invencion.
La figura 1 muestra un elemento de accionamiento -1- de alambre SMA que comprende un alambre SMA -2- y dos elementos alargados -4- y -4’- fabricados de un material no SMA. Los elementos alargados -4- y -4’- estan conectados respectivamente en un primer extremo de los mismos a cada extremo del alambre SMA -2- mediante medios de engarzado -3- y -3’-.
Los segundos extremos, o extremos libres, de los elementos alargados -4-, -4’- opuestos a los primeros extremos pueden estar fijados a los puntos de conexion respectivos disponibles en el cuerpo de un dispositivo de accionamiento (no mostrado). Con este fin, el elemento de accionamiento -1- de alambre SMA comprende ademas un primer y un segundo medios de conexion -6-, -6’- a los que estan retenidos respectivamente los elementos
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alargados -4-, -4’- en sus segundos extremos.
Los elementos alargados -4- y -4’- tienen la forma de alambres y pueden ser fabricados de acero inoxidable, de materiales polimericos o de fibra de carbono.
Los elementos alargados estan configurados de tal modo que son flexibles elasticamente en las condiciones normales de funcionamiento del elemento de accionamiento -1- de alambre SMA. Con este fin, los elementos alargados -4-, -4’- tienen preferentemente una proporcion entre diametro y longitud, es decir una proporcion de esbeltez, comprendida entre aproximadamente 1:50 y 1:75. Por ejemplo, el diametro puede ser escogido entre 100 y 200 pm y la longitud entre 5 y 15 mm.
Con el objeto de distinguir si un elemento alargado -4- o -4’- es adecuado para ser utilizado para obtener un elemento de accionamiento segun la presente invencion, es importante evaluar si es mas elastico y flexible con respecto al alambre SMA -2-. Un elemento se define como “elastico” si puede recuperar las dimensiones y la forma despues de la deformacion. Un elemento se define como “flexible” si puede ser doblado sin romperse. Ambas propiedades de un elemento alargado pueden ser evaluadas por medio del ensayo de doblado rotativo, tal como el descrito en la publicacion cientifica “Estudio de los efectos de las modificaciones superficiales y del procesamiento en las propiedades a la fatiga del alambre NITI”, de Mark A. Polinski y otros, publicado el ano 2008 en el SMST - 2006, Actas de la conferencia internacional sobre tecnologias de memoria de forma y de superelasticidad.
Los medios de engarzado adecuados para ser utilizados para conectar los extremos del alambre SMA a los primeros extremos de los elementos alargados -4-, -4’- pueden ser seleccionados entre los medios estandar de engarzado tales como por ejemplo engarces de tambor.
Los medios de conexion -6-, -6’- adecuados para ser utilizados para conectar los segundos extremos de los elementos alargados -4-, -4’- al cuerpo de un dispositivo de accionamiento pueden ser engarces de tambor o medios equivalentes de engarzado, terminales de bandera y rectos o de anillo y de horquilla plana. Dichos terminales pueden ser conectados al cuerpo del actuador mediante encastrado termico, fusion por ultrasonido, fusion por aire caliente y sonda a presion de una clavija plastica en un engarce estandar.
Los medios de conexion -6-, -6’- pueden estar formados de manera ventajosa integralmente con los segundos extremos de los elementos alargados -4-, -4’-.
Los elementos alargados -4-, -4’- y los medios de conexion -6-, -6’- juntos forman elementos extremos deformables elasticamente adecuados para ser conectados a un dispositivo de accionamiento en vez de los extremos del elemento de accionamiento de alambre SMA. Gracias a su configuracion elastica y flexible respecto a las condiciones operativas normales a las que estara sometido el elemento de accionamiento de alambre SMA, estos elementos extremos deformables actuan como aliviadores de la deformacion que permiten absorber las deformaciones del alambre SMA -2- en sus extremos fijados a los medios de engarzado -3-, -3’-. Tal como se ha explicado anteriormente, de hecho, estas deformaciones podrian producir un fallo prematuro de los alambres SMA debido a la acumulacion de esfuerzos por fatiga a lo largo del tiempo. Por ello, la provision de los elementos alargados -4-, -4’- y de los medios de conexion -6-, -6’- permite mejorar la resistencia a la fatiga del elemento de accionamiento de alambre SMA con respecto a los elementos de accionamiento de alambre SMA conocidos en la tecnica, que estan fijados directamente a puntos de conexion adecuados en el cuerpo de un actuador, como los que se dan a conocer en los documentos US 4965545 y WO 2007/113478.
A pesar de su forma filiforme, de hecho, los alambres SMA no son deformables elasticamente durante el funcionamiento debido al proceso de conformacion al que son sometidos durante su fabricacion con el objeto de conseguir el modo de transicion de “dos vias”. Por el contrario, los elementos alargados estan fabricados de un material distinto de SMA, de modo que no son sometidos a transiciones de estructura como los alambres SMA con los cambios de temperatura, y de este modo pueden aliviar de manera efectiva los esfuerzos por fatiga durante el funcionamiento del elemento de accionamiento -1- de alambre SMA.
En particular, se ha hallado que el limite de fatiga de un elemento de accionamiento de alambre SMA segun la invencion se alcanza despues de mas de 106 ciclos, mientras que los elementos de accionamiento de alambre SMA conocidos pueden resistir menos de 104 ciclos.
Los alambres SMA -2- adecuados para ser utilizados con el objeto de conseguir los resultados descritos anteriormente pueden tener un diametro comprendido entre 75 y 200 pm y una longitud comprendida entre 50 y 200 mm.
Los elementos de accionamiento de alambre SMA segun la presente invencion pueden sustituir de este modo efectivamente elementos de accionamiento de alambre SMA conocidos con el resultado de un incremento de la duracion del dispositivo de accionamiento.
El incremento de la resistencia a la fatiga de los elementos de accionamiento de alambre SMA de la invencion es
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sorprendentemente efectivo en dispositivos de accionamiento no lineales, en los que los elementos de accionamiento de alambre SMA estan ensamblados de modo que ejercen fuerzas no lineales, es decir, fuerzas que, en general, no son coplanarias con el cuerpo del actuador. Este es, por ejemplo, el caso de dispositivos de accionamiento adecuados para ser utilizados en valvulas de control de caudal o en espejos retrovisores antideslumbramiento, en los que el elemento de accionamiento de alambre SMA esta montado de acuerdo con una configuracion en forma de V.
La figura 2 muestra esquematicamente un dispositivo de accionamiento -100- que comprende un elemento de accionamiento de alambre SMA segun la invencion. El elemento de accionamiento de alambre SMA -1- esta conectado a un cuerpo -5- del dispositivo de accionamiento -100- en los medios de conexion -6- y -6’-. Un elemento accionable -7- del dispositivo de accionamiento esta acoplado a un elemento de empuje tal como por ejemplo un resorte -9- y es adecuado para ser desplazado perpendicularmente al cuerpo -5- del dispositivo de accionamiento. El alambre sMa -2- del elemento de accionamiento -1- de alambre SMA esta conectado operativamente al elemento accionable -7- en correspondencia con la parte superior -8- del mismo. Tal como se muestra en la figura 2, una parte del alambre SMA -2- esta dispuesta en un canal que cruza la parte superior -8- del elemento accionable -7- de extremo a extremo. En cualquier caso, son aceptables formas alternativas de acoplamiento del alambre SMA -2- al elemento accionable -7-, tales como por ejemplo una ranura formada en la parte superior -8- y configurada para recibir el alambre SMA -2-. En la configuracion ensamblada, el elemento de accionamiento -1- de alambre SMA tiene forma de V, con lo que las contracciones del alambre SMA -2- en el calentamiento tienen como resultado fuerzas de accionamiento no lineales con respecto al cuerpo del dispositivo de accionamiento, en este caso perpendiculares al mismo.
Tal como se puede apreciar, los elementos alargados -4-, -4’- son doblados durante el montaje y dado que no son sometidos a cambios estructurales debidos al calentamiento tales como los que sufre el alambre SMA, pueden actuar como aliviadores de la deformacion absorbiendo esfuerzos en vez del elemento de accionamiento -1- de alambre SMA.
La figura 3 muestra esquematicamente otro ejemplo de un dispositivo de accionamiento -200- que comprende un elemento de accionamiento -1- de alambre SMA segun la invencion.
El elemento de accionamiento -1- de alambre SMA esta conectado a un cuerpo -5’- del dispositivo de accionamiento -200- mediante los medios de conexion -6- y -6’-.
El alambre SMA -2- del elemento de accionamiento -1- de alambre SMA esta conectado operativamente a un elemento de aleta accionable -7’- por medio de un elemento de acoplamiento -8’- fijado a una superficie del elemento de aleta -7’-. El alambre SMA puede estar dispuesto, por ejemplo, en un canal que cruza el elemento de acoplamiento -8’- de extremo a extremo, o en una ranura formada en la superficie del elemento de aleta -7’-, resultando de este modo la introduccion directa de, por lo menos, una parte del alambre SMA -2- en el cuerpo a desplazar. El elemento de accionamiento -1- de alambre SMA esta conectado al cuerpo de un dispositivo de accionamiento (no mostrado) a traves de sus elementos alargados -4- y -4’- y de los medios de conexion -6- y -6’-. Asimismo, en este caso, en la configuracion ensamblada, el elemento de accionamiento -1- de alambre SMA tiene forma de V, con lo que las contracciones del alambre SMA -2- debidas al calentamiento tienen como resultado fuerzas de accionamiento no lineales con respecto al cuerpo -5’- del dispositivo de accionamiento -200-, en este caso un par que determina la rotacion del elemento de aleta -7’- con respecto al cuerpo -5’- del dispositivo de accionamiento -200-.
Ambas figuras 2 y 3 deben ser consideradas solamente como representaciones esquematicas de estructuras de accionamiento en un dispositivo de accionamiento. De hecho, estan muy simplificadas con el fin de facilitar la comprension de la invencion.
Segun un aspecto adicional de la invencion, el empaquetado de los elementos de accionamiento de alambre SMA puede consistir de manera ventajosa en una bobina -10- que contiene una pluralidad de elementos de accionamiento -1-, -1 ’-,... de alambre SMA dispuestos en serie.
Tal como se muestra en la figura 4, los elementos alargados -4-, -4’- de cada elemento de accionamiento -1- de alambre SMA estan acoplados en sus segundos extremos con los elementos alargados -4’’- o -4’’’-, pertenecientes a los elementos de accionamiento de alambre SMA anteriores y posteriores de la serie. El acoplamiento entre elementos alargados adyacentes -4- y -4’’- y -4’- y -4’’’- es llevado a cabo por medio de los mismos medios de conexion -6-, -6’-,... adecuados para ser utilizados para sujetar el alambre SMA de accionamiento que actua en el cuerpo del dispositivo de accionamiento final. Cuando los medios de conexion -6-, -6’-,... estan formados integralmente con los segundos extremos de los elementos alargados -4-, -4’-,..., tal como se muestra en la figura 4, dicho acoplamiento puede tener como resultado un unico elemento alargado, cuya longitud corresponde a la suma de los elementos alargados, teniendo una parte intermedia -B- del unico elemento alargado medios de separacion, por ejemplo, una seccion transversal reducida, que permiten una separacion facil de dos elementos de accionamiento de alambre SMA adyacentes.

Claims (5)

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    REIVINDICACIONES
    1. Elemento de accionamiento (1) de alambre SMA que comprende:
    i) un alambre (2) de aleacion con memoria de forma, adecuado para ser conectado operativamente a un elemento accionable (7; 7’) de un dispositivo de accionamiento (100; 200),
    ii) un primer y un segundo elementos alargados (4, 4’) fabricados de un material no SMA, estando dichos elementos alargados (4, 4’) retenidos respectivamente en un primer extremo de los mismos a los extremos del alambre (2) de aleacion con memoria de forma mediante medios de engarzado (3, 3’) del elemento de accionamiento (1) de alambre SMA,
    iii) un primer y un segundo medios de conexion (6, 6’) a los que estan respectivamente conectados los elementos alargados (4, 4’) en un segundo extremo de los mismos, opuesto a sus primeros extremos,
    caracterizado por que
    los elementos alargados (4, 4’) tienen la forma de alambres configurados de tal modo que son elasticamente flexibles en condiciones normales de funcionamiento del elemento de accionamiento (1) de alambre SMA y por que los elementos alargados (4, 4’) y los medios de conexion (6, 6’) forman elementos extremos deformables elasticamente aliviadores de la deformacion adecuados para ser conectados a un dispositivo de accionamiento en vez de los extremos del alambre (2) de aleacion con memoria de forma,
    siendo tal la disposicion global del elemento de accionamiento (1) de alambre SMA que, durante el funcionamiento, el primer y el segundo medios de conexion (6, 6’) estan conectados a un cuerpo (5, 5’) de dicho dispositivo de accionamiento (100, 200) y la parte de cada elemento alargado (4, 4’) comprendida entre sus primer y segundo extremos es libre de moverse entre los medios de engarzado (3, 3’) y los medios de conexion (6, 6’).
  2. 2. Elemento de accionamiento (1) de alambre SMA, segun la reivindicacion 1, en el que los elementos alargados (4, 4’) tienen una proporcion entre su diametro respectivo y su longitud respectiva comprendida entre 1:50 y 1:75.
  3. 3. Elemento de accionamiento (1) de alambre SMA, segun la reivindicacion 1 o 2, en el que los elementos alargados (4, 4’) estan fabricados de acero inoxidable, materiales polimericos o fibra de carbono.
  4. 4. Elemento de accionamiento (1) de alambre SMA, segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que los medios de conexion (6, 6’) estan formados integralmente con los segundos extremos de los elementos alargados (4, 4’).
  5. 5. Dispositivo de accionamiento (100; 200) que comprende un cuerpo (5; 5’), un elemento accionable (7; 7’) y, por lo menos, un elemento de accionamiento (1) de alambre SMA segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que un alambre (2) de aleacion con memoria de forma de dicho elemento de accionamiento (1) de alambre SMA esta conectado operativamente a dicho elemento accionable (7; 7’) y en el que un primer y un segundo medios de conexion (6, 6’) del elemento de accionamiento (1) de alambre SMA estan conectados operativamente a dicho cuerpo (5; 5’).
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