JPS5918528A

JPS5918528A - 電気―位置エネルギ変換装置

Info

Publication number: JPS5918528A
Application number: JP12672982A
Authority: JP
Inventors: 大本間; 三輪　敬之; 井口　信洋
Original assignee: WASEDA DAIGAKU
Current assignee: WASEDA DAIGAKU
Priority date: 1982-07-22
Filing date: 1982-07-22
Publication date: 1984-01-30
Also published as: JPH0145691B2

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】本発明は、形状記憶合金が示す形状記憶効果を利用して
動作する、ディスプレイ等に好適な形状記憶列実装置に
関する。

本発明は、形状記憶合金に変形および形状回復を繰り返
させることにより、錘を周期的に昇降させる形状記憶列
実装置を提供することを目的とする。

このような目的を達成する本発明による形状記憶列実装
置は、固定接点と、形状記憶合金からなる形状記憶部材
と、この形状記憶部材に支持された錘と、前記鍾自身ま
たは前記錘に取り付けられた接点材によって構成される
可動接点と、前記可動接点が前記固定接点に接触される
と、前記形状記憶部材に所定時間だけ通電する通電装置
とを有してなり、前記形状記憶部材は、前記可動接点を
前記固定接点から離間させることとなる形状を記憶して
いるとともに、前記鍾に作用する重力により、前記可動
接点を前記固定接点に接触させることとなる形状に変形
されるよう付勢されているものである。

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいてさらに詳細
に説明する。

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示す。

第１図および第２図において、箱状の本体１の上面には
、板状の固定接点２が取り付けられている。

また、前記本体１の側面には、中央部３ａを鋭角に折り
曲げられた線状の形状記憶部材３が、支持材４を介して
取り付けられている。前記形状記憶部材３の中央部３ａ
には、金属製の！！５が取り付けられている。ここで、
本実施例においては、前記鍾５自身が、固定接点２と協
働する可動接点を構成している。

前記形状記憶部材３は、Ｔｉ−Ｎｉ合金等の形状記憶合
金からなり、所定の形状記憶処理を施されることにより
、前記中央部３ａが構成する屈曲部を除いて、真直な形
状を記憶している（以下、この形状を記憶形状と言う）
。そして、形状記憶部材３が前記記憶形状に復帰すると
、錘５は持ち上げられて、固定接点２から大きりＩＩｔ
ｔ間されるようになっている。

また、その一方において、同形状記憶部材３は、。

錘５に作用する重力により、大きく弓なりに変形されて
、ＩＩ５を固定接点に接触させるよう付勢されている。

また、前記本体１には、電源スィッチＳ１が取り付けら
れている。

＠３図は、本実施例の電気回路部分を示す。この図にお
いて、＄２は固定接点２と錘５（可動接点）により構成
されるスイッチである。そして、電ｍ６のプラス極は電
源スィッチＳ１を介して錘５、形状記憶部材３の一端お
よび抵抗器７の一端に接続されている。また、前記電源
６のマイナス極は接地されている。

前記抵抗器７の他端ば抵抗器８を介して接地されており
、これらの抵抗器７と８との接続点は、トランジスタ９
のコレクタおよびモノ・ステーブル・マルチ・バイブレ
ータ１０の入力に接続されている。なお、前記モノ・ス
テーブル・マルチ・バイブレータ１０は、その人力ａが
ロウレベル（以下、“Ｌ　ＩＩと略記する）になると、
トリガが掛るようになっている。前記トランジスタ９の
ベースは、抵抗器１１を介して固定接点２に接続されて
おり、同トランジスタ９のエミッタは、接地３− されている。

前記形状記憶部材３の他端部は、トランジスタ１２のコ
レクタに接続されている。同トランジスタ１２のベース
は、抵抗器１３を介してモノ・ステーブル・マルチ・バ
イブレータ１０の出力に接続されており、エミッタは接
地されている。

ここで、前記電源６、抵抗器７，８．１１．１３、トラ
ンジスタ９．１２、モノ・ステーブル・マルチ・バイブ
レータ１０およびスイッチｓ１は、本実施例における通
電装置を構成しており、この通電装置は、スイッチＳ１
の操作部を除いて、本体１内に収容されている。

次に、本実施例の作動を、第４図に示すタイミング図と
ともに説明する。

まず、電源スィッチＳ１がオフされている場合には、形
状記憶部材３に対する電源６がらの通電は行われないの
で、形状記憶部材３は冷却している（周囲温度となって
いる）。したがって、形状記憶部材３は、第１図のよう
に、錘５に作用する重力により大きく変形されており、
錘５は固定接４一点２に接触されている（すなわち、スイッチＳ２は閉じ
られている）。

次に、この状態において、スイッチＳ１をオンすると、
トランジスタ９はオン状態となる。このため、モノ・ス
テーブル・マルチ・バイブレータ１０の入力ａ　（抵抗
７と８との接続点の電圧）は１−”になるので、モノ・
ステーブル・マルチ・バイブレータ１０にトリガが掛り
、同モノ・ステーブル・マルチ・バイブレータ１０の出
力すが一定時間ｔの間、ハイレベル（以下、１１　ＨＩ
Ｉと略記する）となる。このため、前記時間ｔの間、ト
ランジスタ１２がオン状態となり、この間、電源６から
スイッチＳ１およびトランジスタ１２を介して形状記憶
部材３に電流が流される。

これによって、形状記憶部材３は、ジュール熱により、
ある温度以上に加熱されるので、記憶形状に復帰しよう
として、第２図のように、重力に抗して錘５を持ち上げ
、同錘５を固定接点２から離間させる。　すると、スイ
ッチＳ２がオフされることになるので、トランジスタ９
もオフ状態となり、モノ・ステーブル・マルチ・パイブ
レーク１０の入力ａは＋＋　Ｈ＋＋となる。

次に、前記一定時間１が経過し、モノ・ステーブル・マ
ルチ・バイブレータ１０の出力すがＬ°′となると、ト
ランジスタ１２がオフ状態となるので、形状記憶部材３
に対する電源６からの通電は停止される。このため、形
状記憶部材３は冷却し、形状回復力を失うので、＆１５
に作用する重力により、再び大きく弓なりに変形され、
鍾５が固定接点２に接触される（すなわち、スイッチＳ
２が閉じられる）。

すると、モノ・ステーブル・マルチ・バイブレータ１０
の入ツノａがＬ″となり、同パイブレーク１０にトリガ
が掛って、同バイブレータ１０の出力すが再び一定時間
ｔの間、ＨＩＪとなり、電源６からスイッチＳ１および
トランジスタ１２を介して形状記憶部材３に通電がなさ
れる。したがって、形状記憶部材３は、再び記憶形状に
復帰しにうとして、錘５を固定接点２から持ち上げる。

そして、以後同様の動作が繰り返し行われることにより
、錘５が周期的に昇降する。

なお、上述のように鍾５が昇降する周期は、モノ・ステ
ーブル・マルチ・バイブレータ１０の出力すがＨ１１に
なる時間ｔによって調節できるが、形状記憶部材３が完
全に形状回復するまで通電を行うものどすると、前記時
間［、ひいては錘５の昇降の周期が非常に長くなってし
まうので、この実施例では、前記時間ｔは、形状記憶部
材３が部分的にのみ形状回復を行う長さに設定するもの
としている。

第５図および第６図は、本発明の他の実施例を示す。

形状記憶部材支持材１４には、７ｉ−Ｎｉ合金等の形状
記憶合金からなるコイル状の形状記憶部材１５の上端が
取り付けられており、この形状記憶部材１５の下端部に
は、錘１６が取り付けられている。前記形状記憶部材支
持材１４の下方には、固定接点支持材１７が設けられて
おり、同支持材１７上には、固定接点１８が取り付けら
れている。

なお、本実施例においても、前記錘１６自体が、７− 固定接点１８と共働する可動接点を構成している。

また、前記形状記憶部材１５は、第６図に示す状態に近
い、収縮した状態を記憶しており、その記憶形状にある
場合には、錘１６を重力に抗して固定接点１８から持ち
上げている。また、この形状記憶部材１５は、＆！１６
に作用する重力により、伸長する方向に付勢されている
。そして、形状記憶部材１５が所定長伸長すると、！！
１６は固定接点１８に接触するようになっている。

また、図示を省略しているが、前記形状記憶部材１５、
鍾１６および固定接点１８は、前記実施例における通電
装置と同一構成の通電装置に接続されている（すなわち
、第３図における固定接点２が固定接点１８に、錘５が
錘１６に、形状記憶部材３が形状記憶部材１５にそれぞ
れ置き換えられた構成となっている）。

本実施例においても、スイッチＳ１がオンしている状態
において、錘１６が固定接点１８に接触すると、前記通
電装置から形状記憶部材１５に所定時間ｔの間、通電が
行われるので、形状記憶部８− 月１５は記憶形状に復帰しようとして第６図のように収
縮し、綽１６を固定接点１８から持ち上げる。また、前
記時間ｔが経過すると、形状記憶部材１５に対する前記
通電装置からの通電が停止され、形状記憶部材１５は冷
却して、錘１６に作用する重力により、第５図のように
伸びた状態となり、錘１６が固定接点１８に接触する。

そして、以下同様の動作が繰り返し行われることにより
、前記実施例と同様に、錘１６が周期的に昇降する。

なお、前記各実施例では、錘自体がスイッチの可動接点
を構成しているが、本発明においては、錘に接点材を取
り付け、この接点材に可動接点を構成させてもよい。

また、本発明における形状記憶合金としては、前記Ｔｉ
−Ｎｉ合金の他に、Ｃｕ　−７ｎ　、　Ｃｕ　−Ｚｎ　
−ＡＩ　、　Ｃｕ　−Ｚｎ　−Ｇａ　、　Ｃｕ　−Ｚｎ
　−８ｎ　、　Ｃｕ　−Ｚｎ　−３ｔ　、　Ｃｕ　−Ａ
Ｉ　−Ｎｉ　、　Ｇｕ−△１１−Ｚｎ　、　Ｃｕ　−３
ｎ　、　Ａｕ　−Ｃｄ　、　ＡＵ　−Ｃｄ　、Ｎｉ　−
Ｔｉ−Ｘ、（Ｘは第三元素）、Ｎｉ−Ａｌ　、　Ｆｅ−
ｐｔ等の前記Ｔｉ−Ｎｉ合金以外の形状記憶合金も使用
可能なことも言うＪ・でもない。

以上のように本発明による形状記憶効果装置は、形状記
憶合金に変形および形状回復を繰り返させることにより
、鍾を周期的に昇降させ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。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明による形状記憶効実装暇の
一実施例を示す斜視図（第１図は錘が固定接点に接触し
ＩＣ状態、第２図は鍾が固定接点から持ち上げられてい
る状態を示す）、第３図は同実施例にお【ノる電気回路
部分を示す回路構成図、第４図は同実施例のタイミング
図、第５図おにび第６図は本発明の他の実施例を示す正
面図（第５図は錘が固定接点に接触されている状態、第
６図は錘が固定接点から持ち上げられている状態を示ず
）。２・・・固定接点、３・・・形状記憶部材、５・・・錘
、６・・・電源、７．８・・・抵抗器、９・・・１ヘラ
ンジスタ、１０・・・モノ・ステーブル・マルチ・バイ
ブレータ、１１・・・抵抗器、１２・・・トランジスタ
、１３・・・抵抗器、１５・・・形状記憶部材、１６・
・・錘、１８・・・固定接点。

Claims

【特許請求の範囲】

固定接点と、形状記憶合金からなる形状記憶部材と、こ
の形状記憶部材に支持された錘と、前記師自身または前
記錘に取り（−１けられた接点材によって構成される可
動接点と、前記可動接点が前記固定接点に接触されると
、前記形状配憶部材に所定時間だけ通電する通電装置と
を有してなり、前記形状記憶部材は、前記可動接点を前
記固定接点から離間させることとなる形状を記憶してい
るとともに、前記鍾に作用する重力により、前記可動接
点を前記固定接点に接触させることとなる形状に変形さ
れるよう付勢されていることを特徴する形状記憶列実装
置。