JPH0332786Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0332786Y2 JPH0332786Y2 JP1985005857U JP585785U JPH0332786Y2 JP H0332786 Y2 JPH0332786 Y2 JP H0332786Y2 JP 1985005857 U JP1985005857 U JP 1985005857U JP 585785 U JP585785 U JP 585785U JP H0332786 Y2 JPH0332786 Y2 JP H0332786Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- shape
- memory material
- shape memory
- heat exchanger
- 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.)
- Expired
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- Micromachines (AREA)
- Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本考案は、形状記憶材料を用いたアクチユエー
タ、さらに詳しく言えば、形状記憶材料により成
形された板形状の板状体が、面接触により接合さ
れた半導体熱交換器により冷却・加熱されること
により、熱交換の交率がよく、小形でかつ簡単な
構造の形状記憶材料を用いたアクチユエータに関
する。
タ、さらに詳しく言えば、形状記憶材料により成
形された板形状の板状体が、面接触により接合さ
れた半導体熱交換器により冷却・加熱されること
により、熱交換の交率がよく、小形でかつ簡単な
構造の形状記憶材料を用いたアクチユエータに関
する。
（従来の技術）
元の形を覚えておいて、つぎの変形によつて、
別の形に維持され、必要なときに元の形に復元す
る現象を形状記憶効果といい、この形状記憶効果
を示す材料を形状記憶材料という。このような形
状記憶材料を用いたアクチユエータが種々提案さ
れている。
別の形に維持され、必要なときに元の形に復元す
る現象を形状記憶効果といい、この形状記憶効果
を示す材料を形状記憶材料という。このような形
状記憶材料を用いたアクチユエータが種々提案さ
れている。
第４図は、形状記憶材料を用いたアクチユエー
タの従来例を示した図である。
タの従来例を示した図である。
第４図において、７はばね、８は半導体熱交換
器、９は負荷である。
器、９は負荷である。
ばね７は、形状記憶材料で成形されたコイルば
ねである。このばね７は、予め縮んだ状態で、記
憶熱処理が行われている（第４図ａ）。この状態
で、ばね７に負荷９を接続し、変形を与える（第
４図ｂ）。この後、半導体熱交換器８で、ばね７
を加熱すると元の記憶されている形状に戻る（第
４図ｃ）。
ねである。このばね７は、予め縮んだ状態で、記
憶熱処理が行われている（第４図ａ）。この状態
で、ばね７に負荷９を接続し、変形を与える（第
４図ｂ）。この後、半導体熱交換器８で、ばね７
を加熱すると元の記憶されている形状に戻る（第
４図ｃ）。
第５図は、半導体熱交換器の原理を説明するた
めの図である。
めの図である。
半導体熱交換器８は、Ｎ型半導体８０とＰ形半
導体８１とを、銅板８２，８３によりそれぞれ接
続した構成のものであり、ペルチエ効果による冷
却・発熱作用をするものである。ここで、ペルチ
エ効果とは、２種類の物質が接合されているとき
に、一方向に電流を通ずると、その接合面におい
て、熱を発生または吸収する作用をいう。
導体８１とを、銅板８２，８３によりそれぞれ接
続した構成のものであり、ペルチエ効果による冷
却・発熱作用をするものである。ここで、ペルチ
エ効果とは、２種類の物質が接合されているとき
に、一方向に電流を通ずると、その接合面におい
て、熱を発生または吸収する作用をいう。
（考案が解決しようとする問題点）
このように、従来の形状記憶材料を用いたアク
チユエータは、形状記憶材料をばね状に成形し、
この形状記憶材料とペルチエ効果を呈する半導体
熱交換器との配列も単に直列に配置したものが多
かつた。このため、変位量は大きいが、その反
面、熱交換面積が小さいので、速度が遅く効率が
悪いうえ、切一な温度制御ができなかつた。ま
た、前述のような構造では、まだ装置全体が大き
く、構造を複雑である等の問題点が残されてい
た。
チユエータは、形状記憶材料をばね状に成形し、
この形状記憶材料とペルチエ効果を呈する半導体
熱交換器との配列も単に直列に配置したものが多
かつた。このため、変位量は大きいが、その反
面、熱交換面積が小さいので、速度が遅く効率が
悪いうえ、切一な温度制御ができなかつた。ま
た、前述のような構造では、まだ装置全体が大き
く、構造を複雑である等の問題点が残されてい
た。
本考案の目的は、形状記憶材料との熱交換効率
が良好、かつ、小形で簡単な構造の被挟物を狭持
する形状記憶材料を用いたアクチユエータを提供
することにある。
が良好、かつ、小形で簡単な構造の被挟物を狭持
する形状記憶材料を用いたアクチユエータを提供
することにある。
（問題点を解決するための手段）
前記目的を達成するために本考案による形状記
憶材料を用いたアクチユエータは、了め第１の形
状から第２の形状に変形が与えられており、加熱
することにより前記第１の形状に戻る板形状の形
状記憶材料からなる第１の板状体と、前記第１の
板状態が加熱されていないときに、その第１の板
状体を前記第２の形状から前記第１の形状に戻す
ように作用する第２の板状体と、前記第１および
第２の板状体にそれぞれ面接触により接合され、
ペルチエ効果による冷却・発熱作用をする半導体
熱交換機とからなり、前記第１，第２の板状体お
よび前記半導体熱交換器は、円周の一部が切断さ
れた形状の同心円状に配置され、前記切断面間で
被挟物を狭持するように構成されている。
憶材料を用いたアクチユエータは、了め第１の形
状から第２の形状に変形が与えられており、加熱
することにより前記第１の形状に戻る板形状の形
状記憶材料からなる第１の板状体と、前記第１の
板状態が加熱されていないときに、その第１の板
状体を前記第２の形状から前記第１の形状に戻す
ように作用する第２の板状体と、前記第１および
第２の板状体にそれぞれ面接触により接合され、
ペルチエ効果による冷却・発熱作用をする半導体
熱交換機とからなり、前記第１，第２の板状体お
よび前記半導体熱交換器は、円周の一部が切断さ
れた形状の同心円状に配置され、前記切断面間で
被挟物を狭持するように構成されている。
（実施例）
以下、図面等を参照して、実施例につき、本考
案を詳細に説明する。
案を詳細に説明する。
第１図は、本考案による形状記憶材料を用いた
アクチユエータの原理を示す図であつて、第１図
ａは平面図、第１図ｂは一部破断して示した斜視
図である。
アクチユエータの原理を示す図であつて、第１図
ａは平面図、第１図ｂは一部破断して示した斜視
図である。
板状体１は、形状記憶材料により板形状に成形
されたものである。形状記憶材料としては、例え
ばチタン・ニツケル系の合金が用いられている。
この板状体１には、半導体熱交換器３を介して、
板状体２が一体に貼付けられている。この実施例
では、板状体２は弾性を有する材料が用いられて
いる。板状体１は、予め彎曲した形状が与えられ
ており、板状体２によりそれを真直な状態に変形
させられている。この板状体１は、形状記憶材料
であるから、熱を加えられると、元の彎曲した形
状に戻る性質がある。この変形を戻す温度は、一
定の範囲で自由に設定できるが、使用場所の雰囲
気の温度との関係で動作の確実性を担保するた
め、本実施例では約８０℃に設定してある。
されたものである。形状記憶材料としては、例え
ばチタン・ニツケル系の合金が用いられている。
この板状体１には、半導体熱交換器３を介して、
板状体２が一体に貼付けられている。この実施例
では、板状体２は弾性を有する材料が用いられて
いる。板状体１は、予め彎曲した形状が与えられ
ており、板状体２によりそれを真直な状態に変形
させられている。この板状体１は、形状記憶材料
であるから、熱を加えられると、元の彎曲した形
状に戻る性質がある。この変形を戻す温度は、一
定の範囲で自由に設定できるが、使用場所の雰囲
気の温度との関係で動作の確実性を担保するた
め、本実施例では約８０℃に設定してある。
半導体熱交換器３は、ペルチエ効果により、板
状体１に対して、効率よく冷却・発熱作用をする
ためのものである。半導体熱交換器３はＮ形半導
体３０とＰ形半導体３１と導電板３２，３３，３
４と絶縁板３５およびリード線３６，３７とから
構成されている。
状体１に対して、効率よく冷却・発熱作用をする
ためのものである。半導体熱交換器３はＮ形半導
体３０とＰ形半導体３１と導電板３２，３３，３
４と絶縁板３５およびリード線３６，３７とから
構成されている。
Ｎ形半導体３０には、導電板３２が接合されて
おり、Ｐ形半導体３１には、導電板３３が接合さ
れている。導電板３２，３３がそれぞれ接合され
たＮ形半導体３０、Ｐ形半導体３１は、厚さ方向
が絶縁板３５を介して接合されている。導電板３
２には、リード線３６が、導電板３３にはリード
線３７がそれぞれ接続されている。Ｎ形半導体３
０、Ｐ形半導体３１の反対側の面には、導電板３
４で電気的に接続されている。この半導体熱交換
器３には、導電板３４の側に板状体１が反対の面
に板状体２が一体に接合されている。
おり、Ｐ形半導体３１には、導電板３３が接合さ
れている。導電板３２，３３がそれぞれ接合され
たＮ形半導体３０、Ｐ形半導体３１は、厚さ方向
が絶縁板３５を介して接合されている。導電板３
２には、リード線３６が、導電板３３にはリード
線３７がそれぞれ接続されている。Ｎ形半導体３
０、Ｐ形半導体３１の反対側の面には、導電板３
４で電気的に接続されている。この半導体熱交換
器３には、導電板３４の側に板状体１が反対の面
に板状体２が一体に接合されている。
つぎに、第２図を参照しながら、第１図の全体
の動作を説明する。
の動作を説明する。
第２図は、第１図の半導体熱交換器の動作を説
明するための図である。
明するための図である。
第２図ａに示すように、リード線３６をプラス
側、リード線３７をマイナス側に接続すると、ペ
ルチエ効果により、Ｎ形半導体３０とＰ形半導体
３１を接続する導電板３４側が冷却され、反対側
が発熱する。導電板３４側が冷却されている間
は、板状体１は冷却されているので、真直な状態
を保つている。
側、リード線３７をマイナス側に接続すると、ペ
ルチエ効果により、Ｎ形半導体３０とＰ形半導体
３１を接続する導電板３４側が冷却され、反対側
が発熱する。導電板３４側が冷却されている間
は、板状体１は冷却されているので、真直な状態
を保つている。
いま、第２図ｂに示すように、リード線３６を
マイナス側、リード線３７をプラス側に切換える
と、導電板３４側が発熱し、反対側が冷却され
る。このため、板状体１は、加熱され元の彎曲し
た形状に戻り、アクチユエータ全体が彎曲する。
マイナス側、リード線３７をプラス側に切換える
と、導電板３４側が発熱し、反対側が冷却され
る。このため、板状体１は、加熱され元の彎曲し
た形状に戻り、アクチユエータ全体が彎曲する。
さらに、リード線３６をプラス側、リード線３
７をマイナス側に切換えると、板状体２の弾性に
よりアクチユエータは真直な状態に戻る。
７をマイナス側に切換えると、板状体２の弾性に
よりアクチユエータは真直な状態に戻る。
第３図は、本考案による形状記憶材料を用いた
アクチユエータの実施例を示した図であつて、第
３図ａはそのアクチユエータが開いた状態、第３
図ｂはそのアクチユエータが閉じた状態をそれぞ
れ示した図である。
アクチユエータの実施例を示した図であつて、第
３図ａはそのアクチユエータが開いた状態、第３
図ｂはそのアクチユエータが閉じた状態をそれぞ
れ示した図である。
なお、前述の第１図と同様の機能を有する部分
には同一の符号が付してある。
には同一の符号が付してある。
本実施例は、板状体１、板状体２および半導体
熱交換器２を同心円状に配置し、円周の一部を切
断してその切断した端面にゴム４，４を設け、ホ
ルダ５でアクチユエータ全体を保持したものであ
る。
熱交換器２を同心円状に配置し、円周の一部を切
断してその切断した端面にゴム４，４を設け、ホ
ルダ５でアクチユエータ全体を保持したものであ
る。
まず、第３図ａに示すように、リード線３６を
マイナス側、リード線３７をプラス側に接続する
と、半導体熱交換器３は外側が発熱し、内側が冷
却される。このため、板状体１は、加熱され記憶
されている元の形に戻り、ハンドを開いた状態に
する。
マイナス側、リード線３７をプラス側に接続する
と、半導体熱交換器３は外側が発熱し、内側が冷
却される。このため、板状体１は、加熱され記憶
されている元の形に戻り、ハンドを開いた状態に
する。
つぎに、第３図ｂに示すように、リード線３６
をプラス側、リード線３７をマイナス側に切換え
ると、半導体熱交換器３は、内側が発熱し、外側
が冷却される。このため、板状体１は、板状体２
の弾性でハンドを閉じる方向に変形させられ、ゴ
ム４，４を介して被挟物６を挟持することができ
る。
をプラス側、リード線３７をマイナス側に切換え
ると、半導体熱交換器３は、内側が発熱し、外側
が冷却される。このため、板状体１は、板状体２
の弾性でハンドを閉じる方向に変形させられ、ゴ
ム４，４を介して被挟物６を挟持することができ
る。
（変形例）
板状体２は、板状体１が加熱されていないとき
に、真直な状態に戻す作用をすればよいので、こ
れも形状記憶材料により成形することができる。
この場合には、板状体２は、板状体１と彎曲する
方向が逆になるように接合し、半導体熱交換器３
で冷却・加熱を交互に行うようにすればよい。こ
のように構成すれば、板状体１を加熱して元の形
状に戻すときに、板状体２は、冷却されて軟らか
いので、一般の弾性体よりも抵抗力（内部応力）
が小さくなり、大きな変位量と大きな力を発生す
ることができる。
に、真直な状態に戻す作用をすればよいので、こ
れも形状記憶材料により成形することができる。
この場合には、板状体２は、板状体１と彎曲する
方向が逆になるように接合し、半導体熱交換器３
で冷却・加熱を交互に行うようにすればよい。こ
のように構成すれば、板状体１を加熱して元の形
状に戻すときに、板状体２は、冷却されて軟らか
いので、一般の弾性体よりも抵抗力（内部応力）
が小さくなり、大きな変位量と大きな力を発生す
ることができる。
また、板状体１，２と半導体熱交換器３を極薄
状の膜でコーテイングすることにより、錆、離脱
等のトラブルを未然に防止することができる。
状の膜でコーテイングすることにより、錆、離脱
等のトラブルを未然に防止することができる。
（考案の効果）
以上詳しく説明したように本考案は、形状記憶
材料の形状として板形状を採用し、もう１つの弾
性部材または形状記憶材料からなる板状体とを半
導体熱交換器を挟んで接合し、これら板状体と半
導体熱交換器を同心円状に配置し、その円周の一
部を切断し、切断面間で物を挟持するように構成
したものである。
材料の形状として板形状を採用し、もう１つの弾
性部材または形状記憶材料からなる板状体とを半
導体熱交換器を挟んで接合し、これら板状体と半
導体熱交換器を同心円状に配置し、その円周の一
部を切断し、切断面間で物を挟持するように構成
したものである。
したがつて、２つの部材間の熱交換の効率が良
好でアクチユエータとして小形でかつ簡単な構造
のハンドを提供できるという効果がある。
好でアクチユエータとして小形でかつ簡単な構造
のハンドを提供できるという効果がある。
第１図は、本考案による形状記憶材料を用いた
アクチユエータの原理を示す図であつて、第１図
ａは平面図、第１図ｂは一部破断して示した斜視
図である。第２図は、第１図の半導体熱交換器の
動作を説明するための図である。第３図は、本考
案による形状記憶材料を用いたアクチユエータの
実施例を示した図であつて、第３図ａはそのアク
チユエータが開いた状態、第３図ｂは閉じた状態
をそれぞれ示した図である。第４図は、形状記憶
材料を用いたアクチユエータの従来例を示した図
である。第５図は、半導体熱交換器の原理を説明
するための図である。 １，２……板状体、３……半導体熱交換器、３
０……Ｎ形半導体、３１……Ｐ形半導体、３２，
３３，３４……導電板、３５……絶縁板、３６，
３７……リード線、４……ゴム、５……ホルダ。
アクチユエータの原理を示す図であつて、第１図
ａは平面図、第１図ｂは一部破断して示した斜視
図である。第２図は、第１図の半導体熱交換器の
動作を説明するための図である。第３図は、本考
案による形状記憶材料を用いたアクチユエータの
実施例を示した図であつて、第３図ａはそのアク
チユエータが開いた状態、第３図ｂは閉じた状態
をそれぞれ示した図である。第４図は、形状記憶
材料を用いたアクチユエータの従来例を示した図
である。第５図は、半導体熱交換器の原理を説明
するための図である。 １，２……板状体、３……半導体熱交換器、３
０……Ｎ形半導体、３１……Ｐ形半導体、３２，
３３，３４……導電板、３５……絶縁板、３６，
３７……リード線、４……ゴム、５……ホルダ。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 予め第１の形状から第２の形状に変形が与え
られており、加熱することにより前記第１の形
状に戻る板形状の形状記憶材料からなる第１の
板状体と、前記第１の板状体が加熱されていな
いときに、その第１の板状体を前記第２の形状
から前記第１の形状に戻すように作用する第２
の板状体と、前記第１および第２の板状体にそ
れぞれ面接触により接合され、ペルチエ効果に
よる冷却・発熱作用をする半導体熱交換器とか
らなり、前記第１，第２の板状体および前記半
導体熱交換器は、円周の一部が切断された形状
の同心円状に配置され、前記切断面間で被挟物
を狭持するように構成したことを特徴とする形
状記憶材料を用いたアクチユエータ。 (2) 前記第２の板状体は、予め前記第１の板状体
と逆方向に変形が与えられている形状記憶材料
であり、前記半導体熱交換器で前記第１の板状
体と交互に冷却・加熱される実用新案登録請求
の範囲第１項記載の形状記憶材料を用いたアク
チユエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985005857U JPH0332786Y2 (ja) | 1985-01-18 | 1985-01-18 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985005857U JPH0332786Y2 (ja) | 1985-01-18 | 1985-01-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61122381U JPS61122381U (ja) | 1986-08-01 |
| JPH0332786Y2 true JPH0332786Y2 (ja) | 1991-07-11 |
Family
ID=30482758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985005857U Expired JPH0332786Y2 (ja) | 1985-01-18 | 1985-01-18 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0332786Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57168891A (en) * | 1981-04-06 | 1982-10-18 | Mitsubishi Electric Corp | Element for actuator |
| JPS61150678A (ja) * | 1984-12-25 | 1986-07-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 電気信号機械量変換素子及びその使用方法 |
-
1985
- 1985-01-18 JP JP1985005857U patent/JPH0332786Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61122381U (ja) | 1986-08-01 |
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