JPH01247768A - 形状記憶アクチュエータ - 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、形状記憶合金を用いた形状記憶アクチュエ
ータに関する。

〔従来の技術〕

形状記憶合金の熱力学的エネルギー変換機能を利用して
負荷の駆動する形状記憶アクチュエータは、たとえば特
開昭６０−１７５７７７号公報に示すように公知である
。この形状記憶アクチュエータは、たとえば固定部に対
して形状記憶合金ばねを介して可動部が支持されている
とともに、この形状記憶合金ばねが電源に接続されてい
る。そして、形状記憶合金ばねに通電すると、形状記憶
合金ばねがジュール熱によって収縮する記憶形状に復帰
して可動部を上昇させ、形状記憶合金ばねを冷却すると
伸長して可動部を下降させる動作を行なうようになって
いる。

ところで、前記固定部および可動部には形状記憶合金ば
ねを挿通する挿通穴が設けられ、この挿通穴に形状記憶
合金ばねを挿通した構造であって、形状記憶合金ばねと
固定部および可動部とが固定されていない。すなわち、
固定部および可動部に設けた挿通穴に形状記憶合金ばね
の端部や連結部を屈曲して挿通した構造である。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、形状記憶アクチュエータは、形状記憶合金ば
ねの変態動作を可動部に伝達させて作動するものであり
、前述のように固定部および可動部に設けた挿通穴に形
状記憶合金ばねを挿通しただけでは可動部に形状記憶合
金ばねの力が十分に伝達されないという問題がある。

この発明は前記事情に着目してなされたもので、その目
的とするところは、形状記憶合金が変態動作することに
よって発生する力をフレームに効率よく伝達させること
ができる形状記憶アクチュエータを提供することにある
。

〔課題を解決するための手段及び作用〕この発明は、前
記課題を解決するために、形状記憶合金と、この形状記
憶合金の端部を端部フレームに固定するとともに、形状
記憶合金の中間部を中間フレームに固定し、形状記憶合
金の変態動作、つまり伸縮力が端部フレームと中間フレ
ームに直接伝達するようにしたことにある。

〔実施例〕

以ド、この発明の各実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は形状記憶アクチュエータの全体を示すもので、
１はフレーム、２は形状記憶合金である。

前記フレーム１は２個の端部フレームとしての端部フラ
ンジ３．３とこれらの間に配置された２個の中間フレー
ムとしての中間フランジ４．４からなり、これら端部フ
ランジ３．３および中間フランジ４．４はコイルスプリ
ングからなる可撓性軸５に所定間隔を存して支持されて
いる。さらに、前記端部フランジ３．３および中間フラ
ンジ４．４には可撓性軸５を中心として上下部に対称的
に配置した挿通穴６・・・が穿設されている。そして、
これら挿通穴６・・・には前記形状記憶合金２を構成す
る形状記憶合金ばね７・・・が挿通されている。すなわ
ち、形状記憶合金ばね７・・・の両端部は前記端部フラ
ンジ３．３の挿通穴６．６に挿通され、中間部は前記中
間フランジ４．４の挿通穴６．６に挿通されている。さ
らに、前記各挿通穴６・・・には第２図に示すように接
着剤８が充填されており、この接着剤８によって形状記
憶合金ばね７・・・の端部および中間部を端部フランジ
３．３、中間フランジ４．４に固定している。

このように構成された形状記憶アクチュエータによれば
、形状記憶合金ばね７・・・に通電することによって形
状記憶合金ばね７・・・がジュール熱によって、たとえ
ば収縮する記憶形状に復帰し、また冷却すると形状記憶
合金ばね７・・・が伸長する。したがって、全ての形状
記憶合金ばね７・・・を同時に加熱したり、冷却するこ
とによって、端部フランジ３．３問および中間フランジ
４．４間が伸縮、つまり変態動作する。また、上半分の
形状記憶合金ばね７・・・と下半分の形状記憶合金ばね
７・・・とに選択的に通電することによって可撓性軸５
を湾曲させることもできる。このように形状記憶合金ば
ね７・・・が変態動作するとき、形状記憶合金ばね７・
・・に軸方向に引張り力が加わるが、形状記憶合金ばね
７・・・は端部フランジ３．３および中間フランジ４．
４に接着剤８によって固定されているために、形状記憶
合金ばね７・・・の変態動作を端部フランジ３．３およ
び中間フランジ４．４に確実に伝達させることができる
。

なお、前記一実施例においては、形状記憶合金２をフレ
ーム１に固定する手段として挿通穴６に接着剤８を充填
したが、これに限定されるものではなく、つぎに述べる
種々の手段でもよい。

すなわち、第３図はフレーム１に挿通穴６と直交するピ
ン穴９を穿設し、このピン穴９に形状記憶合金ばね７と
掛止する固定ピン１０を挿入して固定したものである。

第４図はフレーム１に挿通穴６と直交するねじ穴１１を
穿設し、このねじ穴１１に形状記憶合金ばね７と掛止す
る固定ねじ１２をねじ込み固定したものである。

第５図はフレーム１に挿通穴６と直交する凹溝１３を設
け、この凹溝１３に形状記憶合金ばね７と掛止するプレ
ート１４を差込み、形状記憶合金ばね７を固定したもの
である。

第６図はフレーム１に形状記憶合金ばね７の径よりやや
大きい挿通穴１５を設け、この挿通穴１５の内部に形状
記憶合金ばね７と掛止する半円状のプレート１６を突設
し、挿通穴１５に挿通した形状記憶合金ばね７を矢印方
向に押し付けてプレート１６に掛止し、さらに挿通穴１
６の隙間にブツシュ１８を圧入して形状記憶合金ばね７
をフレーム１に固定したものである。

第７図はフレーム１に設けた挿通穴６の近傍に枢支ピン
１９を支点として回動可能なスライド板２０を設け、挿
通穴６に形状記憶合金ばね７を挿通したのち、スライド
板２０を回動してスライド板２０を形状記憶合金ばね７
に掛止することにより、形状記憶合金ばね７をフレーム
１に固定したものである。

第８図はフレーム１の外周縁に開口する切欠部２１を設
け、この切欠部２１にその開口側から形状記憶合金ばね
７を挿入したのち、切欠部２１の開口に１字プレート２
２を固定したものである。

この１字プレート２２は、蓋部２２ａと脚部２２ｂとか
らなり、蓋部２２ａが前記切欠部２１の開口を閉塞し、
脚部２２ｂが形状記憶合金ばね７に掛止して形状記憶合
金ばね７をフレーム１に固定するようになっている。

第９図はフレーム１の外周縁に開口する切欠部２３を設
けるとともに、この切欠部２３の互いに対向する内側面
に係合溝２４．２４を設け、この切欠部２３にその開口
側から形状記憶合金ばね７を挿入したのち、係合溝２４
．２４に固定プレート２５を固定したものである。この
固定プレート２５は、その下端縁が形状記憶合金ばね７
に掛止して形状記憶合金ばね７をフレーム１に固定する
ようになっている。したがって、組立時にフレーム１を
構成する、たとえば中間フランジ４．４間の形状記憶合
金ばね７の巻数を揃えることにより、形状記憶合金ばね
７の伸縮範囲を均一とする場合において、形状記憶合金
ばね７の固定位置を確認しながら固定プレート２５を取
付けることができ、アクチュエータの湾曲量の均一化を
図ることができる。

なお、前記各実施例においては、形状記憶合金としての
コイル状の形状記憶合金ばねを用いたが、たとえば第１
０図に示すように、線状の形状記憶合金２６を用い、こ
の中間部を中間フランジ４．４の外周面に接合するとと
もに、線状の形状記憶合金２６の中間部を取付けねじ２
７．２７によって中間フランジ４．４に固定するプレー
ト２８．２８によって押え固定してもよく、また板状の
形状記憶合金でもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、形状記憶合金
の端部および中間部をフレームに固定することによって
、形状記憶合金の変態動作を確実にフレームに伝達させ
ることができ、アクチュエータとしての動作を確実にす
ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す形状記憶アクチュエ
ータの斜視図、第２図は同じく形状記憶合金ばねの固定
構造を示す斜視図、第３図乃至第１０図はこの発明の形
状記憶合金ばねの固定構造の異なる実施例を示す斜視図
である。 ２・・・形状記憶合金、３・・・端部フランジ（端部フ
レーム）、４・・・中間フランジ（中間フレーム）。 出願人代理人　弁理士　坪井　淳 １フレーム 第１図 第２図　　　　第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　形状記憶合金と、この形状記憶合金の端部を支持する
   端部フレームと、前記形状記憶合金の中間部を支持する
   中間フレームとで構成し、前記形状記憶合金の端部を端
   部フレームに、中間部を中間フレームに固定したことを
   特徴とする形状記憶アクチュエータ。