JPH045747B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH045747B2 JPH045747B2 JP58176515A JP17651583A JPH045747B2 JP H045747 B2 JPH045747 B2 JP H045747B2 JP 58176515 A JP58176515 A JP 58176515A JP 17651583 A JP17651583 A JP 17651583A JP H045747 B2 JPH045747 B2 JP H045747B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shape memory
- memory alloy
- shape
- spring
- load
- 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 - Lifetime
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- Springs (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、変形−形状回復動作の繰り返しに対
する回復応力や回復ひずみ等の特性が安定な状態
に達するまで、形状記憶合金に変形−形状回復動
作を繰り返し行わせる形状記憶合金の慣し運転方
法に関する。
する回復応力や回復ひずみ等の特性が安定な状態
に達するまで、形状記憶合金に変形−形状回復動
作を繰り返し行わせる形状記憶合金の慣し運転方
法に関する。
形状記憶合金をアクチユエータとして使用する
場合には、変形−形状回復動作の繰り返しに対す
る形状記憶合金の回復応力や回復ひずみ等の力学
的安定性が特に重要な問題となる。すなわち、形
状記憶合金は、形状記憶熱処理を行つた後、変形
−形状回復動作を多数回繰り返させないと、安定
な動作性能を得られない。
場合には、変形−形状回復動作の繰り返しに対す
る形状記憶合金の回復応力や回復ひずみ等の力学
的安定性が特に重要な問題となる。すなわち、形
状記憶合金は、形状記憶熱処理を行つた後、変形
−形状回復動作を多数回繰り返させないと、安定
な動作性能を得られない。
例えば、第１図は、形状記憶合金に引張り力を
作用させ、該合金に、前記引張り力による伸び変
形およびその伸び変形からの形状回復動作を繰り
返し行わせた場合における繰り返し動作回数と形
状記憶合金の伸びとの関係を示し、ある繰り返し
動作回数に達するまでは、かなりの伸びの増加が
見られる。そして、このような伸びの増加のた
め、従来においては、形状記憶合金をアクチユエ
ータとする装置の連続動作が不能となつたり、形
状記憶合金を頻繁に増し締めする必要が生じると
いう不都合が生じていた。
作用させ、該合金に、前記引張り力による伸び変
形およびその伸び変形からの形状回復動作を繰り
返し行わせた場合における繰り返し動作回数と形
状記憶合金の伸びとの関係を示し、ある繰り返し
動作回数に達するまでは、かなりの伸びの増加が
見られる。そして、このような伸びの増加のた
め、従来においては、形状記憶合金をアクチユエ
ータとする装置の連続動作が不能となつたり、形
状記憶合金を頻繁に増し締めする必要が生じると
いう不都合が生じていた。
本発明は、上述のような事情に鑑みてなされた
もので、形状記憶合金に、破断を生じさせたりす
ることなく、変形−形状回復動作を高速に繰り返
させ、比較的に短時間のうちに、繰り返し動作に
対する形状記憶合金の特性を安定な状態にするこ
とができる形状記憶合金の慣し運転方法を提供す
ることを目的とする。
もので、形状記憶合金に、破断を生じさせたりす
ることなく、変形−形状回復動作を高速に繰り返
させ、比較的に短時間のうちに、繰り返し動作に
対する形状記憶合金の特性を安定な状態にするこ
とができる形状記憶合金の慣し運転方法を提供す
ることを目的とする。
本発明による形状記憶合金の慣し運転方法は、
慣し運転すべき形状記憶合金にばねの一端側を接
続するとともに前記ばねの他端側に実質的に一定
な荷重を作用させることにより、前記形状記憶合
金に前記ばねを介して前記荷重を作用させた状態
で、前記形状記憶合金を周期的に加熱冷却するも
のである。
慣し運転すべき形状記憶合金にばねの一端側を接
続するとともに前記ばねの他端側に実質的に一定
な荷重を作用させることにより、前記形状記憶合
金に前記ばねを介して前記荷重を作用させた状態
で、前記形状記憶合金を周期的に加熱冷却するも
のである。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説
明する。
明する。
第２図は、形状記憶合金を引張りで利用する場
合の慣し運転方法の実施例を示す。慣し運転装置
本体１の上部には、上部チヤツク２が取り付けら
れている。この上部チヤツク２には、慣し運転す
べき線状の形状記憶合金３の上端部が着脱自在に
装着される一方、この形状記憶合金３の下端部に
は、下部チヤツク４が着脱自在に装着されてい
る。前記下部チヤツク４には、コイルばね５を介
して錘６が吊り下げられている。
合の慣し運転方法の実施例を示す。慣し運転装置
本体１の上部には、上部チヤツク２が取り付けら
れている。この上部チヤツク２には、慣し運転す
べき線状の形状記憶合金３の上端部が着脱自在に
装着される一方、この形状記憶合金３の下端部に
は、下部チヤツク４が着脱自在に装着されてい
る。前記下部チヤツク４には、コイルばね５を介
して錘６が吊り下げられている。
なお、本実施例では、形状記憶合金３は真直ぐ
な形状を記憶しているが、形状記憶合金３が湾曲
した形状を記憶していても差し支えない。
な形状を記憶しているが、形状記憶合金３が湾曲
した形状を記憶していても差し支えない。
７は送風機であり、形状記憶合金３を空冷する
ようになつている。８は商用電源の位相を制御す
る交流位相制御装置であり、この交流位相制御装
置８の一方の出力端子はダイオード９および上部
チヤツク２を介して形状記憶合金３の上端部に接
続され、他方の出力端子は下部チヤツク４を介し
て形状記憶合金３の下端部に接続されている。
ようになつている。８は商用電源の位相を制御す
る交流位相制御装置であり、この交流位相制御装
置８の一方の出力端子はダイオード９および上部
チヤツク２を介して形状記憶合金３の上端部に接
続され、他方の出力端子は下部チヤツク４を介し
て形状記憶合金３の下端部に接続されている。
本実施例においては、第３図ａに示されるよう
な、交流位相制御装置８の50Hzの出力電流を半波
整流した電流が形状記憶合金３に通電される。し
たがつて、形状記憶合金３は、ジユール熱により
50Hz周期で加熱される。また、その一方で、形状
記憶合金３は、送風機によつて空冷される。この
ため、形状記憶合金３は、第３図ｂのように50Hz
の周期で加熱−冷却を繰り返される。
な、交流位相制御装置８の50Hzの出力電流を半波
整流した電流が形状記憶合金３に通電される。し
たがつて、形状記憶合金３は、ジユール熱により
50Hz周期で加熱される。また、その一方で、形状
記憶合金３は、送風機によつて空冷される。この
ため、形状記憶合金３は、第３図ｂのように50Hz
の周期で加熱−冷却を繰り返される。
そして、形状記憶合金３は、下部チヤツク４お
よびばね５を介して錘６によりほぼ一定の引張り
荷重を受けているため、冷却時には伸び変形する
一方、加熱時には形状記憶効果により記憶形状に
戻ろうとして（すなわち、記憶形状の長さに戻ろ
うとして）収縮する。
よびばね５を介して錘６によりほぼ一定の引張り
荷重を受けているため、冷却時には伸び変形する
一方、加熱時には形状記憶効果により記憶形状に
戻ろうとして（すなわち、記憶形状の長さに戻ろ
うとして）収縮する。
したがつて、形状記憶合金３は、前記加熱−冷
却の繰り返しにより、50Hzの周期で伸び変形−形
状回復動作を繰り返す。
却の繰り返しにより、50Hzの周期で伸び変形−形
状回復動作を繰り返す。
ここで、前記第１図に示されるように、形状記
憶合金の繰り返し動作回数と伸びとの関係を示す
曲線は、形状記憶合金に作用される荷重の大きさ
によつて異なる。したがつて、例えば、形状記憶
合金を実際にアクチユエータとして使用する際に
は、第１図における荷重値Ｂを作用させるにもか
かわらず、荷重値Ｄ（Ｂ＞Ｄ）の下で、該合金に、
安定状態となるまで繰り返し動作を行わせると、
該合金を実際にアクチユエータとして使用したと
き、該合金は変形−形状回復動作を繰り返す毎に
伸びを増大させてしまい、安定な動作性能が得ら
れない。
憶合金の繰り返し動作回数と伸びとの関係を示す
曲線は、形状記憶合金に作用される荷重の大きさ
によつて異なる。したがつて、例えば、形状記憶
合金を実際にアクチユエータとして使用する際に
は、第１図における荷重値Ｂを作用させるにもか
かわらず、荷重値Ｄ（Ｂ＞Ｄ）の下で、該合金に、
安定状態となるまで繰り返し動作を行わせると、
該合金を実際にアクチユエータとして使用したと
き、該合金は変形−形状回復動作を繰り返す毎に
伸びを増大させてしまい、安定な動作性能が得ら
れない。
しかるに、仮に第２図において、ばね５の下端
部が本体１に取り付けられており、ばね５の力に
よつてのみ形状記憶合金３に荷重が作用される構
成となつているとすると、繰り返し動作により形
状記憶合金３の伸びが増加して来ると、ばね５が
収縮して来て、該ばね５の力が弱くなり、形状記
憶合金３に作用する荷重は低下してしまう。その
ため、上述の理由により、前記変形−形状回復動
作が多数回繰り返されても安定な動作性能は得ら
れない。
部が本体１に取り付けられており、ばね５の力に
よつてのみ形状記憶合金３に荷重が作用される構
成となつているとすると、繰り返し動作により形
状記憶合金３の伸びが増加して来ると、ばね５が
収縮して来て、該ばね５の力が弱くなり、形状記
憶合金３に作用する荷重は低下してしまう。その
ため、上述の理由により、前記変形−形状回復動
作が多数回繰り返されても安定な動作性能は得ら
れない。
ところが、本方法においては、形状記憶合金３
にばね５を介して錘６の重量が作用するので、形
状記憶合金３の伸びが大きくなつても該合金３に
作用する荷重が変動するようなことがなく、形状
記憶合金３には常にほぼ一定の荷重が作用するの
で、上述のような不都合を生じる虞がない。
にばね５を介して錘６の重量が作用するので、形
状記憶合金３の伸びが大きくなつても該合金３に
作用する荷重が変動するようなことがなく、形状
記憶合金３には常にほぼ一定の荷重が作用するの
で、上述のような不都合を生じる虞がない。
また、ばね５を設けず、錘６の重量が直接形状
記憶合金３に作用するような構成とすると、本実
施例のように速い周期で形状記憶合金を加熱−冷
却する場合には、 (イ) 錘６の慣性により、形状記憶合金３の両端が
ほぼ固定された状態となり、形状記憶合金３が
形状回復を十分行えない。このため、加熱−冷
却が多数回繰り返されても、変形−形状回復動
作が充分行なわれず、したがつて、繰り返し動
作に対する安定な動作特性は得られない。
記憶合金３に作用するような構成とすると、本実
施例のように速い周期で形状記憶合金を加熱−冷
却する場合には、 (イ) 錘６の慣性により、形状記憶合金３の両端が
ほぼ固定された状態となり、形状記憶合金３が
形状回復を十分行えない。このため、加熱−冷
却が多数回繰り返されても、変形−形状回復動
作が充分行なわれず、したがつて、繰り返し動
作に対する安定な動作特性は得られない。
(ロ) 形状記憶合金が形状回復しようとする度毎
に、該合金３に急激に大きな荷重が作用し、形
状記憶合金３が破断する虞がある。
に、該合金３に急激に大きな荷重が作用し、形
状記憶合金３が破断する虞がある。
等の不都合が生じる。
しかるに、本方法では、速い周期で形状記憶合
金３を加熱−冷却する場合にも、ばね５が伸びる
ことにより、形状記憶合金３が十分に形状回復を
行えるし、形状記憶合金３が形状回復を開始する
際に錘６の慣性により形状記憶合金３に急激に大
きな荷重が作用することもないので、上述のよう
な不都合を生じることがない。
金３を加熱−冷却する場合にも、ばね５が伸びる
ことにより、形状記憶合金３が十分に形状回復を
行えるし、形状記憶合金３が形状回復を開始する
際に錘６の慣性により形状記憶合金３に急激に大
きな荷重が作用することもないので、上述のよう
な不都合を生じることがない。
したがつて、本方法によれば、加熱−冷却の周
期を速くし、慣し運転に要する時間を比較的に短
時間とすることができる。
期を速くし、慣し運転に要する時間を比較的に短
時間とすることができる。
第４図は、本発明の他の実施例を示す。横型の
本体１１の一端部には、第一のチヤツク１２が取
り付けられており、この第一のチヤツク１２に
は、慣し運転すべき線状の記憶合金３の一端部が
取り付けられている。なお、この形状記憶合金３
は真直ぐな形状を記憶している（この場合も形状
記憶合金３が湾曲した形状を記憶していても差し
支えない）。
本体１１の一端部には、第一のチヤツク１２が取
り付けられており、この第一のチヤツク１２に
は、慣し運転すべき線状の記憶合金３の一端部が
取り付けられている。なお、この形状記憶合金３
は真直ぐな形状を記憶している（この場合も形状
記憶合金３が湾曲した形状を記憶していても差し
支えない）。
前記形状記憶合金３の他端部には、第二のチヤ
ツク１３が着脱自在に取り付けられている。前記
第二のチヤツク１３には、ワイヤ１４の上端部が
取り付けられており、このワイヤ１４の下端部に
は、第三のチヤツク１５を介してばね１６の上端
部が取り付けられている。そして、このばね１６
の下端部には、錘１７が吊り下げられている。ま
た、前記ワイヤ１４の中間部は、本体１１に回転
自在に支持された滑車１８に巻き掛けられてお
り、これにより、形状記憶合金３は水平方向にセ
ツトされた状態となつている。
ツク１３が着脱自在に取り付けられている。前記
第二のチヤツク１３には、ワイヤ１４の上端部が
取り付けられており、このワイヤ１４の下端部に
は、第三のチヤツク１５を介してばね１６の上端
部が取り付けられている。そして、このばね１６
の下端部には、錘１７が吊り下げられている。ま
た、前記ワイヤ１４の中間部は、本体１１に回転
自在に支持された滑車１８に巻き掛けられてお
り、これにより、形状記憶合金３は水平方向にセ
ツトされた状態となつている。
８，９はそれぞれ前記実施例と同様の交流位相
制御装置、ダイオードである。
制御装置、ダイオードである。
本実施例においても、前記実施例と同様の動作
が行われる。また、前記実施例では、形状記憶合
金３が鉛直方向にセツトされるので、該合金３の
伸びが大きくなる場合には、装置の高さを非常に
高くしなければならないが、本実施例の場合に
は、形状記憶合金３が横方向にセツトされるの
で、装置の高さを低くすることができる。
が行われる。また、前記実施例では、形状記憶合
金３が鉛直方向にセツトされるので、該合金３の
伸びが大きくなる場合には、装置の高さを非常に
高くしなければならないが、本実施例の場合に
は、形状記憶合金３が横方向にセツトされるの
で、装置の高さを低くすることができる。
なお、前記各実施例では、錘を用いているが、
本発明においては、磁力、油圧、空気圧等の他の
手段により、ばねの一端に実質的に一定の荷重を
作用させてもよい。
本発明においては、磁力、油圧、空気圧等の他の
手段により、ばねの一端に実質的に一定の荷重を
作用させてもよい。
さらに、前記各実施例では、形状記憶合金に引
張り荷重を作用させているが、本発明は、形状記
憶合金に曲げ荷重、ねじり荷重および圧縮荷重を
作用させる場合にも適用できるものである。
張り荷重を作用させているが、本発明は、形状記
憶合金に曲げ荷重、ねじり荷重および圧縮荷重を
作用させる場合にも適用できるものである。
以上のように本発明による形状記憶合金の慣し
運転方法は、形状記憶合金に、破断を生じさせた
りすることなく、変形−形状回復動作を高速に繰
り返させ、比較的に短時間のうちに、変形−形状
回復の繰り返し動作に対する形状記憶合金の特性
を安定な状態にすることができるという優れた効
果を得られるものである。
運転方法は、形状記憶合金に、破断を生じさせた
りすることなく、変形−形状回復動作を高速に繰
り返させ、比較的に短時間のうちに、変形−形状
回復の繰り返し動作に対する形状記憶合金の特性
を安定な状態にすることができるという優れた効
果を得られるものである。
第１図は形状記憶合金の繰り返し動作回数と伸
びとの関係を示す特性図、第２図は本発明による
形状記憶合金の慣し運転方法による一実施例を示
す側面図、第３図は該実施例において形状記憶合
金に通電される電流の波形および形状記憶合金の
温度変化を示す波形図、第４図は、本発明の他の
実施例を示す側面図である。 ３……形状記憶合金、５……ばね、６……錘、
１６……ばね、１７……錘。
びとの関係を示す特性図、第２図は本発明による
形状記憶合金の慣し運転方法による一実施例を示
す側面図、第３図は該実施例において形状記憶合
金に通電される電流の波形および形状記憶合金の
温度変化を示す波形図、第４図は、本発明の他の
実施例を示す側面図である。 ３……形状記憶合金、５……ばね、６……錘、
１６……ばね、１７……錘。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 慣し運転すべき形状記憶合金にばねの一端側
を連係させるとともに前記ばねの他端側に実質的
に一定な荷重を作用させることにより、前記形状
記憶合金に前記ばねを介して前記荷重を作用させ
た状態で、前記形状記憶合金を周期的に加熱冷却
することを特徴とする形状記憶合金の慣し運転方
法。 ２ 形状記憶合金は線状であり、荷重は引張り荷
重である特許請求の範囲第１項記載の形状記憶合
金の慣し運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17651583A JPS6070167A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | 形状記憶合金の慣し運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17651583A JPS6070167A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | 形状記憶合金の慣し運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6070167A JPS6070167A (ja) | 1985-04-20 |
| JPH045747B2 true JPH045747B2 (ja) | 1992-02-03 |
Family
ID=16014968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17651583A Granted JPS6070167A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | 形状記憶合金の慣し運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6070167A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6412077A (en) * | 1987-07-06 | 1989-01-17 | Furukawa Electric Co Ltd | Actuator |
| JPS6415470A (en) * | 1987-07-08 | 1989-01-19 | Furukawa Electric Co Ltd | Actuator |
| US9631268B2 (en) * | 2013-02-26 | 2017-04-25 | The Boeing Company | Methods and systems for shape memory alloy structures |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59179767A (ja) * | 1983-03-30 | 1984-10-12 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 可逆形状記憶素子の製造方法 |
-
1983
- 1983-09-26 JP JP17651583A patent/JPS6070167A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6070167A (ja) | 1985-04-20 |
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