JPH0716744B2 - 形状記憶合金製コイルばね - Google Patents
形状記憶合金製コイルばねInfo
- Publication number
- JPH0716744B2 JPH0716744B2 JP23257889A JP23257889A JPH0716744B2 JP H0716744 B2 JPH0716744 B2 JP H0716744B2 JP 23257889 A JP23257889 A JP 23257889A JP 23257889 A JP23257889 A JP 23257889A JP H0716744 B2 JPH0716744 B2 JP H0716744B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shape memory
- coil
- coil spring
- memory alloy
- hook
- 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)
- Wire Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は形状記憶合金製コイルばねの改良に関するもの
で、特にコイル部の両端に設けたフック部のへたりを防
止したものである。
で、特にコイル部の両端に設けたフック部のへたりを防
止したものである。
形状記憶合金はマルテンサイト変態点以上の温度で一定
の形状を記憶させ、これを変態点以下の温度で変形した
後昇温すると、変態点を境に記憶させた一定の形状に回
復する特性を示すもので、マルテンサイト変態点以上の
温度では硬く、変態点以下の温度では軟かいところから
バイアスバネと組み合せたり、或いは２個の形状記憶合
金製コイルばねを組み合せたものがアクチュエーター等
に応用されている。形状記憶合金が加熱により回復でき
る変形量、即ち回復可能な変形量には限度があり、一定
の変形量を越えると変態点以上の温度に昇温しても完全
には記憶させた形状に戻らない。この回復可能な歪量は
Ni−Ti系形状記憶合金で８％、Cu−Zn−Al系形状記憶合
金で２％とされている。
の形状を記憶させ、これを変態点以下の温度で変形した
後昇温すると、変態点を境に記憶させた一定の形状に回
復する特性を示すもので、マルテンサイト変態点以上の
温度では硬く、変態点以下の温度では軟かいところから
バイアスバネと組み合せたり、或いは２個の形状記憶合
金製コイルばねを組み合せたものがアクチュエーター等
に応用されている。形状記憶合金が加熱により回復でき
る変形量、即ち回復可能な変形量には限度があり、一定
の変形量を越えると変態点以上の温度に昇温しても完全
には記憶させた形状に戻らない。この回復可能な歪量は
Ni−Ti系形状記憶合金で８％、Cu−Zn−Al系形状記憶合
金で２％とされている。
このため形状記憶合金を用いて大きな変形量を得るため
には第１図に示すようにコイル部（１）の両端に、コイ
ル軸（Ａ）と平行にフック部（２）を形成したコイルば
ねが用いられている。形状記憶合金線をコイルばねに成
形する方法としては、合金の種類や使用目的によっても
異なるが、一般にはコイルばね全体が均一な形状記憶特
性を示すように調整している。従ってコイルばね全体が
同一の変態温度を持つため、変態点以下の温度ではコイ
ルばね全体が軟らかい状態にある。
には第１図に示すようにコイル部（１）の両端に、コイ
ル軸（Ａ）と平行にフック部（２）を形成したコイルば
ねが用いられている。形状記憶合金線をコイルばねに成
形する方法としては、合金の種類や使用目的によっても
異なるが、一般にはコイルばね全体が均一な形状記憶特
性を示すように調整している。従ってコイルばね全体が
同一の変態温度を持つため、変態点以下の温度ではコイ
ルばね全体が軟らかい状態にある。
このようなコイルばねを変態点以下の温度で伸ばすと、
第２図に示すようにフック部（２）の基部（３）が強く
変形され、これによりフック部（２）自体も曲げ変形を
受ける。このような不均一な変形はコイルばねのたわみ
が大きくなるに従って増大し、特に形状記憶合金製コイ
ルばねでは一般のコイルばねに比較し、一桁以上も大き
な変形歪量で使用するため、フック部の異常変形は大き
なものとなり、コイルばねの有効巻数に変化をもたら
し、動作特性に悪い影響をもたらすだけでなく、繰返し
寿命の点からも好ましいものではなく、その改善が強く
望まれていた。
第２図に示すようにフック部（２）の基部（３）が強く
変形され、これによりフック部（２）自体も曲げ変形を
受ける。このような不均一な変形はコイルばねのたわみ
が大きくなるに従って増大し、特に形状記憶合金製コイ
ルばねでは一般のコイルばねに比較し、一桁以上も大き
な変形歪量で使用するため、フック部の異常変形は大き
なものとなり、コイルばねの有効巻数に変化をもたら
し、動作特性に悪い影響をもたらすだけでなく、繰返し
寿命の点からも好ましいものではなく、その改善が強く
望まれていた。
本発明は、これに鑑み種々研究の結果、フック部を加工
硬化により強化することにより、フック部のへたりを防
止し得ることを知見し、フック部の変形の少ない形状記
憶合金製コイルばねを開発したもので、コイル部の両端
にコイル軸と平行なフック部を設けた形状記憶合金製コ
イルばねにおいて、該コイル部が形状記憶熱処理された
ままであり、当該フック部がさらに加工硬化されている
ことを特徴とするものである。
硬化により強化することにより、フック部のへたりを防
止し得ることを知見し、フック部の変形の少ない形状記
憶合金製コイルばねを開発したもので、コイル部の両端
にコイル軸と平行なフック部を設けた形状記憶合金製コ
イルばねにおいて、該コイル部が形状記憶熱処理された
ままであり、当該フック部がさらに加工硬化されている
ことを特徴とするものである。
これを図面を用いて詳細に説明する。
第３図は本発明のコイルばねの一実施例を示すもので、
図において（１）はコイル部、（２）はその一端に形成
したフック部を示し、形状記憶合金線を変態点以上の温
度で密着巻コイルを形成し、その両端を固定してコイル
全体を変態点以上温度で形状記憶熱処理する。次に変態
点以下の温度でフック成形機により、コイル部（１）の
両端にコイル部（１）の曲げ方向と逆方向に丸めて軸方
向（Ａ）と平行なフック部（２）を形成する。このフッ
ク成形において、コイル部（１）を変態点以下の温度で
引き伸ばし、これを形状回復させたときに完全に形状回
復できる歪量以上の変形加工をフック部（２）に加えて
加工硬化させる。即ちフック部（２）が加工硬化するま
で変形加工させる。例えばNi−Ti系形状記憶線材では、
形状記憶熱処理後さらに12％以上の変形加工をフック部
（２）に加えてフック部（２）を加工硬化させるもので
ある。
図において（１）はコイル部、（２）はその一端に形成
したフック部を示し、形状記憶合金線を変態点以上の温
度で密着巻コイルを形成し、その両端を固定してコイル
全体を変態点以上温度で形状記憶熱処理する。次に変態
点以下の温度でフック成形機により、コイル部（１）の
両端にコイル部（１）の曲げ方向と逆方向に丸めて軸方
向（Ａ）と平行なフック部（２）を形成する。このフッ
ク成形において、コイル部（１）を変態点以下の温度で
引き伸ばし、これを形状回復させたときに完全に形状回
復できる歪量以上の変形加工をフック部（２）に加えて
加工硬化させる。即ちフック部（２）が加工硬化するま
で変形加工させる。例えばNi−Ti系形状記憶線材では、
形状記憶熱処理後さらに12％以上の変形加工をフック部
（２）に加えてフック部（２）を加工硬化させるもので
ある。
本発明コイルばねは以上の構成からなり、コイルを変態
点以下の温度で引き伸ばしたときに第４図に示すように
フック部（２）の基部（３）はほとんど変形されること
なく、フック部（２）もほとんど変形を受けることがな
い。
点以下の温度で引き伸ばしたときに第４図に示すように
フック部（２）の基部（３）はほとんど変形されること
なく、フック部（２）もほとんど変形を受けることがな
い。
以下本発明コイルばねの具体例を説明する。
Ni55wt％、残部Tiからなる直径1.0mmの形状記憶合金線
材（変態点:45℃）を常温で巻径7.5mmの密着巻コイルに
成形した後、両端を固定してコイル全体を500℃の温度
で30分間加熱して、形状記憶熱処理した。次にこのコイ
ルの両端を、常温（20℃）でフック成形機によりコイル
巻き方向と逆方向に丸めて、15％の変形加工を加え、フ
ック部を加工硬化させた。
材（変態点:45℃）を常温で巻径7.5mmの密着巻コイルに
成形した後、両端を固定してコイル全体を500℃の温度
で30分間加熱して、形状記憶熱処理した。次にこのコイ
ルの両端を、常温（20℃）でフック成形機によりコイル
巻き方向と逆方向に丸めて、15％の変形加工を加え、フ
ック部を加工硬化させた。
このようにして得た本発明コイルばねを機器に実装して
使用したところ、装着状態が良好で、実際に素子として
動作させたとき、多数回繰返しても動作後のフック部に
は全くへたりが認められなかった。
使用したところ、装着状態が良好で、実際に素子として
動作させたとき、多数回繰返しても動作後のフック部に
は全くへたりが認められなかった。
このように本発明によれば、形状記憶合金製コイルばね
のフック部のへたりを防止し得たもので、その寿命を著
しく向上することができる顕著な効果を奏するものであ
る。
のフック部のへたりを防止し得たもので、その寿命を著
しく向上することができる顕著な効果を奏するものであ
る。
第１図は従来の形状記憶合金製コイルばねの一例を示す
側面図、第２図は第１図に示すコイルの引き伸ばし時に
おける変形状態を示す説明図、第３図は本発明形状記憶
合金製コイルばねの一実施例を示す側面図、第４図は第
３図に示すコイルの引き伸ばし時における変形状態を示
す説明図である。 １…コイル部、２…フック部、３…フック基部。
側面図、第２図は第１図に示すコイルの引き伸ばし時に
おける変形状態を示す説明図、第３図は本発明形状記憶
合金製コイルばねの一実施例を示す側面図、第４図は第
３図に示すコイルの引き伸ばし時における変形状態を示
す説明図である。 １…コイル部、２…フック部、３…フック基部。
Claims (1)
- 【請求項１】コイル部の両端にコイル軸と平行なフック
部を設けた形状記憶合金製コイルばねにおいて、該コイ
ル部が形状記憶熱処理されたままであり、当該フック部
がさらに加工硬化されていることを特徴とする形状記憶
合金製コイルばね。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23257889A JPH0716744B2 (ja) | 1989-09-07 | 1989-09-07 | 形状記憶合金製コイルばね |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23257889A JPH0716744B2 (ja) | 1989-09-07 | 1989-09-07 | 形状記憶合金製コイルばね |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02117731A JPH02117731A (ja) | 1990-05-02 |
| JPH0716744B2 true JPH0716744B2 (ja) | 1995-03-01 |
Family
ID=16941548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23257889A Expired - Lifetime JPH0716744B2 (ja) | 1989-09-07 | 1989-09-07 | 形状記憶合金製コイルばね |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0716744B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100973986B1 (ko) * | 2006-08-24 | 2010-08-05 | 한국과학기술연구원 | 코일 스프링에 초장력을 부여하는 방법 |
-
1989
- 1989-09-07 JP JP23257889A patent/JPH0716744B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02117731A (ja) | 1990-05-02 |
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