JPH03130577A - Combined unit of shape memory alloy - Google Patents
Combined unit of shape memory alloyInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は形状記憶合金の線材を織成して形成した筒体の
内部に形状記憶合金を収納した形状記憶合金の複合体に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a shape memory alloy composite body in which a shape memory alloy is housed inside a cylinder formed by weaving shape memory alloy wire rods.
〈従来の技術〉
現在、一定の温度条件のもとに所定の形状を記憶させ、
これを所望の形状に変形させた後、所定温度以上に再加
熱すると記憶形状を回復することが出来る形状記憶合金
が開発されている。<Conventional technology> Currently, a predetermined shape is memorized under constant temperature conditions,
Shape memory alloys have been developed that can recover their memorized shape by deforming them into a desired shape and then reheating them to a predetermined temperature or higher.
前記形状記憶合金は、該合金を記憶させるべき形状に拘
束して３００℃〜６００℃の範囲に加熱すると、金属組
織がオーステナイト相（Ａ相）となり、このとき形状記
憶合金の原子が拘束形状に応じた配列状態となる。そし
て前記温度範囲から冷却することによって形状記憶合金
の組織をマルテンサイト相（Ｍ相）に変態させ、Ａ相に
於ける原子配列を固定することで、拘束形状を記憶させ
ることが出来る。When the shape memory alloy is constrained to the shape to be memorized and heated to a temperature in the range of 300°C to 600°C, the metal structure becomes an austenite phase (A phase), and at this time, the atoms of the shape memory alloy are held in the constrained shape. The array will be arranged accordingly. Then, by cooling from the above temperature range, the structure of the shape memory alloy is transformed into a martensitic phase (M phase), and by fixing the atomic arrangement in the A phase, a constrained shape can be memorized.
形状記憶合金のＭ相に於ける横−弾性係数はＡ相に於け
る横弾性係数よりも小さいため、Ｍ相状態の形状記憶合
金を変形させることは容易であり、且つＭ相から人相へ
の変態に伴う記憶形状を回復する際に力を発生し、この
力により外部に仕事をなすことが出来る。Since the transverse elastic modulus in the M phase of the shape memory alloy is smaller than the transverse elastic modulus in the A phase, it is easy to deform the shape memory alloy in the M phase state, and it is easy to deform the shape memory alloy from the M phase to the human phase. Force is generated when the memory shape is restored due to metamorphosis, and this force can do work to the outside.
上記の如き性質を有する形状記憶合金は、温度によって
作動する弁機構の駆動手段、或いは温度によって作動す
る温度センサー等に用いられている。これ等は雰囲気温
度に対し消極的に応答して作動、非作動状態となるもの
である。Shape memory alloys having the above-mentioned properties are used in drive means for valve mechanisms that operate based on temperature, temperature sensors that operate based on temperature, and the like. These are activated and deactivated in response to the ambient temperature.
また一部には形状記憶合金を加熱することで積極的に形
状を回復させ、このとき発生する力を駆動力として取り
出すことも試みられている。この試みは例えば二つの部
材を所定の形状を記憶させた形状記憶合金によって接続
し、該形状記憶合金を加熱して記憶形状を回復させるこ
とで前記二部材を所定の角度で折り曲げる所謂関節とし
て用いるものである。Some attempts have also been made to actively restore the shape of a shape memory alloy by heating it, and extract the force generated at this time as driving force. In this attempt, for example, two members are connected by a shape memory alloy that memorizes a predetermined shape, and the shape memory alloy is heated to restore the memorized shape and used as a so-called joint that bends the two members at a predetermined angle. It is something.
形状記憶合金を駆動手段やセンサー或いは関節として用
いた場合、現状では該合金の形状回復が非可逆的である
ことから、形状回復後の形状記憶合金を初期形状に復帰
させるためには、該合金に何等かの外力を付与すること
が必要である。このため、上記技術にあってはバイアス
バネ等を設け、該バネ等の付勢力によって形状回復後の
形状記憶合金を初期形状に復帰させるように構成してい
る。When a shape memory alloy is used as a drive means, sensor, or joint, the shape recovery of the alloy is currently irreversible, so in order to return the shape memory alloy to its initial shape after shape recovery, it is necessary to It is necessary to apply some kind of external force to the For this reason, in the above technique, a bias spring or the like is provided, and the shape memory alloy is configured to return to its initial shape after shape recovery by the biasing force of the spring or the like.
即ち、形状記憶合金に駆動手段等の機能を発揮し得る形
状を記憶させた後、該合金を冷却してＭ相状態としたと
共にバネ等によって形状記憶合金を付勢して初期形状を
与えて所定部位に配置する。That is, after a shape memory alloy is made to memorize a shape that can function as a driving means, the alloy is cooled to an M phase state, and the shape memory alloy is urged by a spring or the like to give an initial shape. Place it at a predetermined location.
そして形状記憶合金の温度が形状回復温度以上に上昇す
ると、該合金の組織が人相となり、これにより形状記憶
合金の剛性が高くなるため、バネ等の付勢力に抗して記
憶形状を回復し目的の機能を発揮する。その後、形状記
憶合金の温度が形状回復温度以下に降下すると、該合金
の組織がＭ相となり、これにより形状記憶合金の剛性が
低下するため、バネ等の付勢力によって変形され初期形
状に復帰するものである。When the temperature of the shape memory alloy rises above the shape recovery temperature, the structure of the alloy becomes humanoid, which increases the rigidity of the shape memory alloy, allowing it to recover its memorized shape against the biasing force of a spring or the like. Demonstrate the intended function. After that, when the temperature of the shape memory alloy falls below the shape recovery temperature, the structure of the alloy becomes the M phase, which reduces the rigidity of the shape memory alloy, so it is deformed by the urging force of a spring or the like and returns to its initial shape. It is something.
〈発明が解決しようとしたｉｓ＞
上記従来の技術にあっては、形状記憶合金が記憶形状を
回復した後初期形状に復帰させるために、該形状記憶合
金に外力を作用させることが不可欠の条件となっている
。<The problem that the invention seeks to solve> In the above-mentioned conventional technology, in order for the shape memory alloy to return to its initial shape after recovering its memorized shape, it is an essential condition to apply an external force to the shape memory alloy. It becomes.
このため、形状記憶合金を用いて多関節の駆動装置を構
成しようとした場合、各関節毎に形成するバネ等の外力
付与手段の構成が複雑となり、且つ駆動装置の構造が複
雑となる等の問題がある。For this reason, when trying to construct a multi-joint drive device using shape memory alloy, the structure of external force applying means such as springs formed for each joint becomes complicated, and the structure of the drive device becomes complicated. There's a problem.
本発明の目的は可逆的形状変化をなし得る形状記憶合金
の複合体、或いは多関節機能を有する形状記憶合金の複
合体を提供せんとしたものである。An object of the present invention is to provide a shape memory alloy composite that can undergo reversible shape change or a shape memory alloy composite that has multi-joint functions.
〈課題を解決するための手段〉
上記課題を解決するために本発明に係る形状記憶合金の
複合体は、形状記憶合金の線材を織成して形成され所定
の形状を記憶した筒体と、前記筒体内に収納されると共
に該筒体と一体化され且つ該筒体に記憶された形状とは
異なる形状を記憶した形状記憶合金とにより構成される
ものである。<Means for Solving the Problems> In order to solve the above problems, a shape memory alloy composite according to the present invention comprises a cylindrical body which is formed by weaving shape memory alloy wire rods and has a predetermined shape memorized, and the cylindrical body. It is constructed of a shape memory alloy that is housed in the body, is integrated with the cylindrical body, and memorizes a shape different from the shape memorized in the cylindrical body.
また他の形状記憶合金の複合体は、異なる形状を記憶さ
せた複数の形状記憶合金を互いに断熱すると共に並列し
て形状記憶合金の線材を織成して形威され所定の形状を
記憶した筒体内に収納し、前記複数の形状記憶合金と前
記筒体とを一体化したものである。Other shape memory alloy composites are formed by insulating a plurality of shape memory alloys that memorize different shapes from each other and weaving shape memory alloy wire rods in parallel into a cylinder that memorizes a predetermined shape. The plurality of shape memory alloys and the cylindrical body are integrated.
また他の形状記憶合金の複合体は、前記各複合体に於い
て、形状記憶合金の線材を織成して形成した筒体の一端
と前記筒体内に収納された形状記憶合金の一端とを接続
して構成されるものである。In addition, in each of the above composites, one end of a cylinder formed by weaving shape memory alloy wires is connected to one end of the shape memory alloy housed in the cylinder. It is composed of
前記各形状記憶合金の複合体に於いて、形状記憶合金の
線材を織成して形威した筒体を可撓性を有する材料によ
って被覆することが好ましい。In each shape memory alloy composite, it is preferable that a cylinder formed by weaving shape memory alloy wires is covered with a flexible material.
く作用〉
上記第１の手段によれば、形状記憶合金の複合体（以下
、単に「複合体」という）を、形状記憶合金の線材をＩ
ｌｉ威して形威し且つ予め所定の形状を記憶した筒体と
、前記筒体が記憶した形状とは異なる形状を記憶した形
状記憶合金を前記筒体内に収納し、これ等を一体化して
構成したので、複合体の温度に応じて該複合体を構成す
る筒体及び形状記憶合金（以下「記憶材Ｊという〉が記
憶形状を回復することで、複合体を温度に応じた形状に
変形させることが出来る。Effect> According to the first means, a shape memory alloy composite (hereinafter simply referred to as a "composite") is formed using a shape memory alloy wire rod.
A cylindrical body that has been reshaped and memorized a predetermined shape in advance, and a shape memory alloy that has memorized a shape different from the shape memorized by the cylindrical body are housed in the cylindrical body, and these are integrated. As a result, depending on the temperature of the composite, the cylinder and shape memory alloy (hereinafter referred to as "memory material J") that make up the composite recover the memorized shape, thereby deforming the composite into a shape according to the temperature. I can do it.
即ち、筒体の形状回復温度を低く設定すると共に複合体
の待機状態の形状を記憶させ、且つ記憶材の形状回復温
度を高く設定すると共に目的の機能を発揮し得る形状を
記憶させる。That is, the shape recovery temperature of the cylindrical body is set low and the shape of the composite body in the standby state is memorized, and the shape recovery temperature of the memory material is set high and a shape capable of exhibiting the intended function is memorized.
前記複合体の温度を上昇させると、先ず形状回復温度の
低い筒体の組織がＭ相からＡ相へと変態して記憶形状を
回復し、このとき複合体の形状は待機状態となる。更に
複合体の温度を上昇させると、記憶材の組織がＭ相から
Ａ相に変態して記憶形状を回復し、この形状回復に伴っ
て筒体が変形する。従って、複合体が記憶材の形状回復
に伴って変形することで、該記憶材の形状回復が終了し
たときに目的の機能を発揮することが出来る。When the temperature of the composite is increased, the structure of the cylinder having a low shape recovery temperature first transforms from the M phase to the A phase and recovers the memorized shape, and at this time the shape of the composite becomes a standby state. When the temperature of the composite is further increased, the structure of the memory material transforms from the M phase to the A phase and recovers the memorized shape, and the cylindrical body deforms as the shape recovers. Therefore, by deforming the composite as the memory material recovers its shape, it can exhibit its intended function when the memory material completes its shape recovery.
また複合体の温度が降下した場合には、先ず記憶材の組
織がＡ相からＭ相へと変態する。このとき前記記憶材の
剛性が低くなり、且つ筒体がＡ相状態にあることから、
複合体の形状は筒体が記憶した形状に変形する。従って
、複合体の形状は待機状態となる。Furthermore, when the temperature of the composite falls, the structure of the memory material first transforms from the A phase to the M phase. At this time, since the rigidity of the memory material is low and the cylinder is in the A phase state,
The shape of the composite body is transformed into the shape memorized by the cylinder. Therefore, the shape of the complex is in a standby state.
上記第２の手段によれば、異なる形状を記憶させた複数
の記憶材を互いに断熱すると共に並列して形状記憶合金
の線材を織成して形成され所定の形状を記憶した筒体内
に収納し、該筒体と記憶材とを一体化して構成したので
、複合体を構成する筒体或いは該筒体に収納された個々
の記憶材を選択的に加熱することで、加熱された記憶材
の記憶形状を回復させることが出来る。従って、複合体
を構成する筒体或いは複数の記憶材を選択的に且つ連続
的に加熱及び非加熱状態としたことによって複合体に経
時的な形状変化を行わせることが出来る。According to the second means, a plurality of memory materials having different shapes memorized are insulated from each other and housed in a cylinder formed by weaving shape memory alloy wire rods in parallel and having a predetermined shape memorized. Since the cylindrical body and the memory material are integrated, the memory shape of the heated memory material can be changed by selectively heating the cylindrical body constituting the composite body or the individual memory materials housed in the cylindrical body. can be recovered. Therefore, by selectively and continuously heating and unheating the cylindrical body or the plurality of memory materials constituting the composite, it is possible to cause the composite to change its shape over time.
また上記第３の手段によれば、複合体を構成する筒体の
一端と該筒体に収納された記憶材の一端とを接続したの
で、筒体を導線として用いることが出来、このため、筒
体に収納された記憶材に通電することで筒体及び記憶材
を発熱させることが出来る。Further, according to the third means, since one end of the cylindrical body constituting the composite body and one end of the memory material housed in the cylindrical body are connected, the cylindrical body can be used as a conducting wire. By energizing the memory material housed in the cylinder, the cylinder and the memory material can generate heat.
上記各手段に於いて、筒体を可撓性を有する材料によっ
て被覆した場合には、複合体の表面に柔軟性を持たせる
ことが出来る。In each of the above means, when the cylinder is covered with a flexible material, the surface of the composite can be made flexible.
〈実施例〉
以下上記手段を適用した複合体の実施例について図を用
いて説明する。<Example> Hereinafter, an example of a composite body to which the above-mentioned means is applied will be described with reference to the drawings.
〔第１実施例〕
第１図は第１実施例に係る複合体の説明図、第２図は筒
体の説明図、第３図は記憶形状の説明図、第４図は複合
体が変形したときの説明図である。[First Example] Fig. 1 is an explanatory diagram of a composite body according to the first embodiment, Fig. 2 is an explanatory diagram of a cylindrical body, Fig. 3 is an explanatory diagram of a memory shape, and Fig. 4 is an explanatory diagram of a composite body deformed. It is an explanatory diagram when doing so.
図に於いて、複合体Ａは予め所定の形状を記憶させた筒
体１に該筒体■とは異なる形状を記憶した記ｔｇ材２を
収納すると共に筒体ｌと一体化して構成されている。In the figure, a composite body A is constructed by storing a tg material 2, which has a shape different from that of the cylinder 1, in a cylinder 1, which has a predetermined shape memorized in advance, and integrates it with the cylinder 1. There is.
前記複合体Ａを構成する筒体１及び記憶材２としては、
形状記憶機能を有する所謂形状記憶合金金てを用いるこ
とが可能である。The cylindrical body 1 and the memory material 2 constituting the composite A are as follows:
It is possible to use a so-called shape memory alloy metal having a shape memory function.
前記形状記憶合金として、例えばニッケルーチタン（Ｎ
ｉ−Ｔｉ）糸形状記憶合金、二ンケルーチタンーコバル
ト（Ｎｉ −Ｔｉ−Ｃｏ）糸形状記憶合金、１ｉｉ−亜
鉛一アル果ニウム（Ｃｕ −Ｚｎ−＾Ｉ）系形状記憶合
金等が知られている。As the shape memory alloy, for example, nickel-titanium (N
i-Ti) thread shape memory alloy, two-layer titanium-cobalt (Ni-Ti-Co) thread shape memory alloy, 1ii-zinc monoaluminum (Cu-Zn-^I)-based shape memory alloy, etc. ing.
前記Ｎｉ Ｔｉ系形状記憶合金は形状回復温度範囲が
比較的高く、約３０℃〜１２０℃の範囲に設定されてい
る。また横弾性係数も比較的高い値が得られる。The shape-recovery temperature range of the Ni Ti-based shape memory alloy is relatively high, and is set in the range of approximately 30°C to 120°C. Moreover, a relatively high value of the transverse elastic modulus can be obtained.
前記Ｎｉ −Ｔｉ −Ｃｏ系形状記憶合金は形状回復温
度範囲が約−３０℃〜３０℃の範囲に設定されており、
横弾性係数はＮｉ−Ｔｉ系形状記憶合金よりも高い値が
得られる。The Ni-Ti-Co-based shape memory alloy has a shape recovery temperature range of about -30°C to 30°C,
A higher value of the transverse elastic modulus can be obtained than that of Ni-Ti-based shape memory alloys.
前記Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ系形状記憶合金は形状回復温度範
囲が約−１００℃〜１００℃と最も広い範囲に設定され
ているが、横弾性係数は最も低い値となっている。The Cu-Zn-Al type shape memory alloy has the widest shape recovery temperature range of about -100°C to 100°C, but the transverse elastic modulus has the lowest value.
このように、各形状記憶合金毎に夫々異なった性質を有
しているため、これ等の形状記憶合金を本発明に係る筒
体１．記憶材２として用いる場合には、形状回復温度１
横弾性係数等を考慮して目的に応じた選択をすることが
必要である。As described above, since each shape memory alloy has different properties, these shape memory alloys are used in the cylindrical body 1 according to the present invention. When used as the memory material 2, the shape recovery temperature 1
It is necessary to make a selection according to the purpose, taking into consideration the transverse elastic modulus, etc.
また上記各形状記憶合金に於ける形状回復温度は、化学
成分、加工率、記憶処理温度等の相乗効果により夫々の
形状回復温度範囲内に於ける所望の値に設定することが
可能である。Further, the shape recovery temperature of each of the above-mentioned shape memory alloys can be set to a desired value within the respective shape recovery temperature range by the synergistic effect of chemical components, processing rate, memory treatment temperature, etc.
本実施例では、筒体１．記憶材２にＮｉ −Ｔｉ系形状
記憶合金を用い、形状記憶処理温度に差異を与えること
でこれ等の筒体１及び記憶材２の形状回復温度を異なっ
た値に設定している。In this embodiment, the cylindrical body 1. By using a Ni--Ti type shape memory alloy as the memory material 2 and varying the shape memory treatment temperature, the shape recovery temperatures of the cylindrical body 1 and the memory material 2 are set to different values.
前記Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金のＭ相状態に於ける横弾
性係数Ｇ臥及びＡ相状態に於ける横弾性係数Ｇ＾は夫々
以下の値を持っている。The transverse elastic modulus G in the M-phase state and the transverse elastic modulus G^ in the A-phase state of the Ni-Ti based shape memory alloy have the following values, respectively.
ＧＭ：８００〜１００１００Ｏ／−
ＧＡ ： １８００〜２２００ｋｇ４／−本実施例では
、記憶材２に対する記憶処理温度を約５５０℃とし、筒
体１に対する記憶処理温度を約４５０℃として処理する
ことによって、記憶材２の形状回復温度約１１０℃、且
つ筒体１の形状回復温度約８５℃を得ている。GM: 800 to 100,100 O/- GA: 1,800 to 2,200 kg 4/- In this example, the memory material 2 is treated at a temperature of approximately 550°C, and the cylinder body 1 is treated at a temperature of approximately 450°C. The shape recovery temperature of the material 2 is about 110°C, and the shape recovery temperature of the cylinder 1 is about 85°C.
前記筒体ｌは第２図に示すように、形状記憶合金の線材
を織成して筒状に形成されている。そして前記筒体ｌを
形成した後、所定の形状を記憶させている。本実施例で
は筒体１を直線状に拘束して上記記憶処理温度に於いて
記憶処理を施すことで複合体Ａの初期状態である直線状
の形状を記憶させている。As shown in FIG. 2, the cylindrical body l is formed into a cylindrical shape by weaving a shape memory alloy wire rod. After forming the cylindrical body l, a predetermined shape is memorized. In this embodiment, the cylinder 1 is restrained in a straight line and subjected to memory treatment at the above-mentioned memory treatment temperature to memorize the linear shape which is the initial state of the composite A.
前記記憶材２には、筒体ｌが記憶した形状以外の形状で
あって、該記ｔＣ材２が記憶形状を回復することによっ
て、複合体Ａが目的の仕事をなし得る形状が記憶されて
いる。本実施例では記憶材２には第３図に示すようなフ
ック状の形状が記憶されている。The memory material 2 stores a shape other than the shape memorized by the cylindrical body 1, which allows the composite A to perform the desired work by restoring the memorized shape of the tC material 2. There is. In this embodiment, the memory material 2 stores a hook-like shape as shown in FIG.
また本実施例では、筒体１は記憶材２の断面積の約５０
％の断面積を持って形成されている。従って、筒体りが
人相状態にあり、且つ記憶材２がＭ相状態にあるときに
は、筒体ｌの剛性が記憶材２の剛性よりも高くなること
から、複合体Ａは筒体１の形状、即ち初期状態となる。Further, in this embodiment, the cylinder 1 has a cross-sectional area of approximately 50% of the cross-sectional area of the memory material 2.
It is formed with a cross-sectional area of %. Therefore, when the cylinder 1 is in the human-like state and the memory material 2 is in the M-phase state, the rigidity of the cylinder 1 is higher than that of the memory material 2, so the composite body A is the same as that of the cylinder 1. shape, that is, the initial state.
また筒体１．記憶材２が共にＡ相であるときには、複合
体Ａは記憶材２の形状、即ち作動状態となる。Also, the cylinder body 1. When the memory materials 2 are both in phase A, the composite A is in the shape of the memory material 2, ie, in the operating state.
筒体ｌと記憶材２とを一体化して複合体Ａを構成する場
合について説明すると、上記の如くして夫々所定の形状
を記憶した筒体１．記憶材２を形状回復温度以下の温度
状態に於いて互いに同一の形状、例えば直線状に変形さ
せ、記憶材２を筒体１の内部に挿入して互いに密着させ
ることで複合体Ａを構成することが可能である。To explain the case where the composite body A is constructed by integrating the cylindrical body 1 and the memory material 2, the cylindrical body 1. Composite A is constructed by deforming the memory materials 2 into the same shape, for example, a linear shape, at a temperature below the shape recovery temperature, and inserting the memory materials 2 into the cylindrical body 1 and bringing them into close contact with each other. Is possible.
また形状回復温度以下の温度状態に於いて、筒体ｌの内
部にエアチューブ等を挿入して膨張させ、これにより筒
体１の径を膨張させた状態で記憶材２を挿入し、その後
筒体１を形状回復塩度以上に加熱して形状を回復させ、
筒体１を記憶材２に密着させることで記憶材２と筒体ｌ
とを一体化させることも可能である。In addition, in a temperature state below the shape recovery temperature, an air tube or the like is inserted into the inside of the cylindrical body 1 to cause it to expand, and with the diameter of the cylindrical body 1 expanded, the memory material 2 is inserted, and then the cylinder 1 is expanded. Heating body 1 above the salinity to restore the shape,
By bringing the cylinder 1 into close contact with the memory material 2, the memory material 2 and the cylinder l
It is also possible to integrate them.
上記の如くして構成された複合体への形状は、筒体ｌ、
記憶材２を一体化するのに適した形状を有している。即
ち、前記状態に於ける複合体への形状は筒体１の記憶形
状或いは記憶材２の記憶形状等特定の形状を有するもの
ではない。The shape of the composite body constructed as described above is as follows: cylindrical body L;
It has a shape suitable for integrating the memory material 2. That is, the shape of the composite body in the above state does not have a specific shape such as the memorized shape of the cylinder 1 or the memorized shape of the memory material 2.
このような状態に於ける複合体Ａを加熱し該複合体Ａの
温度が約８５℃以上になると、筒体ｌの記憶形状が回復
する。このとき、筒体１の組織はＡ相であり、且つ記憶
材２の組織はＭ相である。従って、筒体１によって発生
する力が記憶材２の剛性に打ち勝って、複合体へを第１
図に示す形状、即ち初期状態にまで変形させる。When the composite A in such a state is heated and the temperature of the composite A reaches about 85° C. or higher, the memorized shape of the cylinder 1 is restored. At this time, the structure of the cylinder 1 is the A phase, and the structure of the memory material 2 is the M phase. Therefore, the force generated by the cylinder 1 overcomes the rigidity of the memory material 2 and causes the first
It is deformed to the shape shown in the figure, that is, the initial state.
複合体Ａの温度が更に上昇し約１１０℃以上になると、
筒体ｌ、記憶材２の組織が共にＡ相となり、且つ記憶材
２が筒体１の断面積の約２倍を有することから、記憶材
２は筒体ｌの剛性に抗して記憶形状を回復する。従って
、複合体Ａは第４図に示す形状に変形する。このときの
複合体Ａの形状変化によって目的の仕事をなすことが可
能となる。When the temperature of complex A further increases to about 110°C or higher,
Since both the structures of the cylinder l and the memory material 2 are in phase A, and the memory material 2 has approximately twice the cross-sectional area of the cylinder 1, the memory material 2 resists the rigidity of the cylinder l and retains the memorized shape. to recover. Therefore, the composite A is deformed into the shape shown in FIG. The shape change of the composite A at this time makes it possible to perform the desired work.
複合体Ａの温度が降下し約１１０℃以下になると、記憶
材２の＆Ｉｌ織がＭ相となり、且つ筒体ｌの組織はＡ相
を維持するため、筒体Ｉが記憶材２に抗して記憶形状で
ある直線状に復帰する。この形状復帰に伴い複合体Ａは
第１図に示す形状に変形することで初期状態に復帰する
。When the temperature of the composite A decreases to about 110°C or less, the &Il texture of the memory material 2 becomes the M phase, and the structure of the cylinder I maintains the A phase, so the cylinder I resists the memory material 2. It returns to its memorized linear shape. With this shape restoration, the composite A returns to its initial state by deforming into the shape shown in FIG.
上記の如く作動する複合体Ａは、例えば円筒状の被駆動
物体を把持するための把持手段として用いることが可能
である。即ち、記憶材２が記憶形状を回復したときの形
状を被駆動物体の径と等しく設定した場合には、複合体
への温度が上昇し、記憶材２が記憶形状を回復したとき
に筒体ｌが被駆動物体と接触して該被駆動物体を把持す
ることが可能となる。The complex A that operates as described above can be used as a gripping means for gripping, for example, a cylindrical driven object. That is, if the shape when the memory material 2 recovers its memorized shape is set equal to the diameter of the driven object, the temperature of the composite increases, and when the memory material 2 recovers its memorized shape, the shape of the cylindrical body increases. 1 can come into contact with the driven object and grip the driven object.
本実施例に於いて、筒体ｌ、記憶材２を同一材質の形状
記憶合金を用いたが、異なる種類の形状記憶合金を用い
ても良いことは当然である。即ち、本実施例では同一材
質の形状記憶合金に異なる記１１処理温度で記憶処理す
ることで形状回復温度に変化を与えているが、これ等の
形状記憶合金の材質を異なったものとしたことによって
、形状回復温度及び剛性を異なった値に設定することは
容易である。In this embodiment, the cylinder 1 and the memory material 2 are made of the same shape memory alloy, but it goes without saying that different types of shape memory alloys may be used. That is, in this example, the shape-recovery temperature was changed by memory-treating shape-memory alloys made of the same material at different treatment temperatures in 11 above, but the shape-memory alloys were made of different materials. Accordingly, it is easy to set the shape recovery temperature and stiffness to different values.
〔第２実施例〕
第５図は第２実施例に係る複合体の説明図、第６図は第
５図のｖ＋−ｖｒ断面説明図、第７図は第５図の■−■
断面説明図、第８図（Ａ）〜（Ｄ）は複数の記憶材に記
憶させた形状の説明図、第９図は被覆材の説明図、第１
０図は複合体の動作説明図である。[Second Embodiment] Fig. 5 is an explanatory diagram of a composite body according to the second embodiment, Fig. 6 is an explanatory diagram of the v+-vr cross section in Fig. 5, and Fig. 7 is an explanatory diagram of the v+-vr cross section in Fig. 5.
8(A) to 8(D) are explanatory views of shapes stored in a plurality of memory materials. FIG. 9 is an explanatory view of the covering material.
Figure 0 is an explanatory diagram of the operation of the complex.
複合体Ｂは第５図に示すように、アーム部Ｂ１の先端を
二股に分割した指部Ｂｉ Ｂ３を有するマニピュレータ
として形成されている。As shown in FIG. 5, the composite body B is formed as a manipulator having a finger portion BiB3, which is the tip of an arm portion B1 divided into two.
複合体Ｂは複数の記ｊｌｌ材１１ａ〜ｌｉｄを夫々被覆
材１２によって断熱し、且つ該被覆材Ｌ２を介して互い
に接触させて並列させると共に、前記記憶材１１２％Ｌ
１ｄを、線材を織成して形成した筒体１３に収納して一
体化して構成されている。複合体Ｂのアーム部Ｂ、には
、前記記憶材１１ａ〜１１ｄが第６図に示すように配設
されており、指部Ｂ２には記憶材１１ａが単独で配設さ
れ、且つ指部Ｂ３には記憶材１１ｂが単独で配設されて
いる。The composite B includes a plurality of storage materials 11a to 11d, each insulated by a covering material 12, arranged in parallel in contact with each other via the covering material L2, and the storage material 112% L
1d is housed and integrated into a cylinder 13 formed by weaving wire rods. The memory materials 11a to 11d are arranged on the arm part B of the composite body B, as shown in FIG. 6, and the memory material 11a is arranged alone on the finger part B2, and A memory material 11b is provided alone.
前記複合体Ｂを構成するには、前述の実施例で説明した
と同様にして記憶材１１ａ〜ｌｉｄを筒体ｉ３に挿入し
て一体化することが可能である。To construct the composite body B, the memory materials 11a to 11a to lid can be inserted and integrated into the cylindrical body i3 in the same manner as described in the previous embodiment.
前記の如く構成した複合体Ｂに於いて、記憶材１１ａ−
１ｉｄの何れかが記憶形状を回復する際に発生する力は
、被覆材１２を介して筒体１３に伝達され、更に筒体１
３から他の記憶材１１ａ＝１１ｄに伝達されることで、
複合体Ｂが変形し得るように構成されている。In the composite B configured as described above, the memory material 11a-
The force generated when any of the cylindrical bodies 1id recovers its memorized shape is transmitted to the cylindrical body 13 via the covering material 12, and further
3 to other memory materials 11a=11d,
The composite B is configured to be deformable.
前記記憶材１１ａ−１ｉｄとして、本実施例では前述の
実施例と同様にＮｉ Ｔｉ系形状記憶合金を用いてお
り、記憶材１１ａ、ｌｌｂの形状回復温度を８０°Ｃ１
記憶材ｔｉｃの形状回復温度を９０℃、記憶材ｌｉｄの
形状回復温度を１００℃として設定している。また筒体
１３を構成する形状記憶合金線材としてＮｉ −ＴｉＣ
ｏ系形状記憶合金を用いており、筒体１３の形状回復温
度を約−５℃に設定している。As the memory material 11a-1id, in this example, a Ni Ti-based shape memory alloy is used as in the previous example, and the shape recovery temperature of the memory materials 11a and llb is set to 80°C1.
The shape recovery temperature of the memory material tic is set to 90°C, and the shape recovery temperature of the memory material lid is set to 100°C. In addition, Ni-TiC is used as the shape memory alloy wire material constituting the cylinder body 13.
An o-based shape memory alloy is used, and the shape recovery temperature of the cylinder 13 is set to about -5°C.
前記記憶材１１ ａ 、 １１ ｂには第８図（Ａ）
、 （Ｂ）に示すように先端がフック状に屈曲した形状
が記憶されている。記憶材１１ｃには同図（Ｃ）に示す
ように両端が平行となるように屈折させた形状が記憶さ
れている。また記憶材ｌｉｄには同図（Ｄ）に示すよう
な屈折形状が記憶されている。また筒体１３には第５図
に示す複合体Ｂの初期状態の形状が記憶されている。The memory materials 11a and 11b are shown in FIG. 8(A).
, As shown in (B), a shape in which the tip is bent into a hook shape is memorized. The memory material 11c stores a shape bent so that both ends are parallel to each other, as shown in FIG. 3(C). Further, the memory material lid stores a refraction shape as shown in FIG. Further, the shape of the initial state of the composite body B shown in FIG. 5 is stored in the cylinder 13.
前記各記憶材１１ａ−１ｉｄは互いに断熱状態で筒体１
３内に収納されることから、各記憶材１１ａ＝１１ｄを
選択的に加熱し得るように構成した場合には、記憶材１
１ａ〜ｌｉｄ及び筒体１３の形状回復温度を同一温度に
しても良く、また異なる温度を持って構成しても良い。The respective memory materials 11a-1id are mutually insulated from each other in the cylindrical body 1.
Since each memory material 11a=11d is stored in
The shape recovery temperatures of 1a to lid and the cylindrical body 13 may be the same temperature, or may be configured to have different temperatures.
被覆材１２は、各記憶材１１２〜ｌｉｄ及び筒体１３を
互いに断熱状態に維持するものであり、記憶材１１ａ〜
ｌｌｄ及び筒体１３の形状回復を阻害するものであって
はならない。このため、本実施例に於ける被覆材１２は
第９図に示すように、中心に孔１２ａを形成すると共に
、球状の外形を持った所謂ビーズ状に形成されている。The covering material 12 maintains each of the memory materials 112 to lid and the cylindrical body 13 in a thermally insulated state from each other.
lld and the shape recovery of the cylindrical body 13 must not be inhibited. Therefore, as shown in FIG. 9, the covering material 12 in this embodiment has a hole 12a in the center and is formed into a so-called bead shape having a spherical outer shape.
前記被覆材１２は本実施例ではセラミックスによって形
成されているが、他の材料例えば合或樹脂或いはガラス
等によって形成することも可能である。また被覆材１２
は断熱性の他に電気絶縁性をも有することが好ましい。Although the covering material 12 is made of ceramic in this embodiment, it can also be made of other materials such as aluminum, resin, glass, etc. Also, the covering material 12
It is preferable that the material has not only heat insulation properties but also electrical insulation properties.
このように断熱性及び電気絶様性を有する被覆材１２に
よって記憶材１１３〜ｌｉｄを被覆することで、記憶材
１１ａ−１ｉｄ及び筒体１３を互いに断熱及び絶縁状態
に維持することが可能となり、記憶材１１ａ−１ｉｄ及
び筒体１３を通電によって加熱することが可能となる。By covering the memory materials 113 to 113 with the covering material 12 having heat insulation and electrical insulation properties in this way, it becomes possible to maintain the memory materials 11a to 1id and the cylindrical body 13 in a heat and insulation state from each other, It becomes possible to heat the memory material 11a-1id and the cylindrical body 13 by applying electricity.
前記の如くビーズ状に形成した多数の被覆材工２を記４
２材１１ａ−１ｉｄに装着することによって、記憶材ｔ
ｔａ〜１１ｄ及び筒体１３の断熱性を維持することが可
能である。また被覆材１２が多数に分割されていること
から、記憶材１１ａ＝１１ｄ及び筒体１３が記憶形状を
回復する際に、該形状回復に伴って被覆材１２が夫々隣
接する被覆材１２との位置を相対的に変更することが可
能であり、このため、記憶材１１ａ〜ｌｉｄ及び筒体１
３の形状回復動作を阻害することがない。A large number of coating materials 2 formed into bead shapes as described above are described below.
By attaching the memory material t to the second material 11a-1id, the memory material t
It is possible to maintain the heat insulation properties of ta to 11d and the cylindrical body 13. In addition, since the covering material 12 is divided into a large number of parts, when the memory material 11a=11d and the cylinder 13 recover their memorized shapes, each of the covering materials 12 becomes different from the adjacent covering material 12 as the shape recovery occurs. It is possible to change the positions relatively, and for this reason, the memory materials 11a to lid and the cylindrical body 1
The shape recovery operation of step 3 is not obstructed.
また記憶材１１ａ−１ｉｄに被覆された被覆材１２は夫
々が分割して形成されていることから、隣接する被覆材
１２の間に微小な間隙が生じており、該間隙を通して熱
の流通が許容されている。Furthermore, since each of the covering materials 12 covered with the memory materials 11a-1id is formed separately, a minute gap is created between adjacent covering materials 12, and heat is allowed to flow through the gap. has been done.
筒体１３は、記憶材１１ａ〜Ｉｌｄの何れかが記憶形状
を回復する際の力の伝達手段となると共に、複合体Ｂの
外皮となるものである。即ち、本実施例の如く複合体Ｂ
によってマニピュレータを構成した場合には、筒体１３
が被駆動物体と当接し、該被駆動物体に記憶材１１８〜
ｌｉｄが形状回復の際に発生する力を伝達する機能を有
するものである。The cylindrical body 13 serves as a means of transmitting force when any of the memory materials 11a to Ild recovers its memorized shape, and also serves as the outer skin of the composite body B. That is, as in this example, complex B
When the manipulator is constructed by the cylindrical body 13
comes into contact with the driven object, and the memory materials 118 to 118 are attached to the driven object.
The lid has a function of transmitting the force generated during shape recovery.
このため、筒体１３としては可撓性を有し、且つ記憶材
１１ａ〜１１ｄを一体化し得ることが必要である０本実
施例では筒体１３を形状記憶合金の線材を織成して形成
することから、該筒体１３は充分な可撓性と伸縮性を有
している。For this reason, the cylinder 13 needs to be flexible and capable of integrating the memory materials 11a to 11d. In this embodiment, the cylinder 13 is formed by weaving a shape memory alloy wire. Therefore, the cylindrical body 13 has sufficient flexibility and stretchability.
また筒体１３を可撓性を有するゴム、合成樹脂帯等によ
って被覆することが好ましい。このため、本実施例の筒
体１３の表面には極く薄いゴムの被覆層１４が形成され
ている。前記被覆Ｆｔ１４を形成することによって複合
体Ｂが′ｄ１．駆動物体と当接したときに、該被駆動物
体を弾力的に把持することが可能となる。Further, it is preferable that the cylindrical body 13 be covered with a flexible rubber, synthetic resin band, or the like. For this reason, an extremely thin rubber coating layer 14 is formed on the surface of the cylindrical body 13 in this embodiment. By forming the coating Ft14, the complex B becomes 'd1. When it comes into contact with a driving object, it becomes possible to elastically grip the driven object.
上記の如く構成した複合体Ｂには第６図に示すように、
筒体１３の内面と各記憶材１１ａ＝１１ｄとの間に空隙
１５を形成することが可能である。従って、前記空隙１
５に冷却空気を流通し得るように構成した場合には、被
覆材Ｌ２を直接冷却すると共に該被覆材１２の相互間に
形成された微小間隙を通して流通する熱を遮断すること
によって、各記憶材１１２〜ｌｉｄの断熱効果を向上さ
せることが可能であり、且つ各記憶材１１ａ−１１ｄ何
れかへの加熱を遮断した際に該記憶材の温度を速やかに
降下させることが可能となる。As shown in FIG. 6, the complex B configured as above has
It is possible to form a gap 15 between the inner surface of the cylinder 13 and each memory material 11a=11d. Therefore, the void 1
5, each memory material is It is possible to improve the heat insulation effect of the memory materials 112 to 112 to lid, and when the heating to any of the memory materials 11a to 11d is cut off, the temperature of the memory materials can be quickly lowered.
また前記空隙Ｉ５に所定温度に加熱した空気を流通させ
て各記ｔｅ材１１ａ−１１ｄ及び筒体１３を加熱するこ
とが可能である。この場合には、各記憶材１１ａ−１１
ｄ及び筒体１３の形状回復温度を異なる温度に設定して
おくことが必要である。Moreover, it is possible to heat each of the metal members 11a to 11d and the cylindrical body 13 by circulating air heated to a predetermined temperature through the gap I5. In this case, each memory material 11a-11
It is necessary to set the shape recovery temperatures of d and the cylindrical body 13 to different temperatures.
また各記憶材１１ａ〜ｌｉｄ及び筒体１３に夫々図示し
ないヒーター等の発熱体を沿わせて配設し、これ等の発
熱体を選択的に発熱させることで記憶材１１ ａ −１
１ｄ及び筒体１３を加熱することも可能である。In addition, a heating element such as a heater (not shown) is arranged along each of the storage materials 11a to lid and the cylinder 13, and these heating elements are selectively made to generate heat, thereby making the storage material 11a-1
It is also possible to heat 1d and the cylinder 13.
本実施例では、各記憶材１１３〜ｌｉｄの一端と筒体１
３の一端とを接続すると共に、各記憶材１１ａ〜ｌｉｄ
の他端を図示しないスイッチと接続し、筒体１３を共ｉ
１１線として用いることで、直接通電して各記憶材１１
ａ−１ｉｄ及び筒体１３を発熱させるように構成してい
る。従って、本実施例の複合体Ｂにあっては、前記各記
憶材１１ａ＝１１ｄの何れかが通電されて発熱している
場合、筒体１３も通電されて発熱し得るように構成され
ている。In this embodiment, one end of each memory material 113 to lid and the cylindrical body 1
3 and one end of each memory material 11a to lid.
The other end is connected to a switch (not shown), and the cylindrical body 13 is
By using it as an 11 wire, it can be directly energized to connect each memory material 11.
The a-1id and cylinder body 13 are configured to generate heat. Therefore, in the composite B of this embodiment, when any one of the memory materials 11a = 11d is energized and generates heat, the cylindrical body 13 is also energized and is configured to generate heat. .
前記各記憶材１１ａ−１ｉｄ及び筒体１３に対する通電
を制御ＪＵするために、図示しないマイクロコンピュー
タ或いはシーケンサ等の制御装置を用いることが好まし
い。前記の如き制御装置を用いることによって、各記憶
材１１３〜ｌｉｄを予め設定された順序及び時間間隔を
持って連続的に通電して複合体Ｂを経時的に変形させる
ことが可能となる。In order to control the energization to each of the storage materials 11a-1id and the cylinder 13, it is preferable to use a control device such as a microcomputer or a sequencer (not shown). By using the control device as described above, it becomes possible to deform the composite body B over time by continuously energizing each of the memory materials 113 to lid in a preset order and at preset time intervals.
上記の如く構成した複合体Ｂに於いて、各記憶材１１，
１〜ｌｉｄ、筒体１３のＡ相状慧に於ける剛性について
説明すると、記憶材１１ａ、１１ｂの剛性は複合体Ｂの
指部Ｂｔ、 ｌｈを構成する筒体１３の剛性よりも大き
く設定されている。また記憶材１１ｃの剛性はアームＢ
、を構成する筒１３．記ｔＱ材１１ａ、ｌｌｂの全剛性
よりも大きく設定されている。また記憶材ｌｉｄの剛性
は記憶材１１Ｃの剛性よりも大きく設定されている。In the composite B configured as described above, each memory material 11,
1 to lid, and the rigidity of the cylinder 13 in the A phase state. The rigidity of the memory materials 11a and 11b is set larger than the rigidity of the cylinder 13 that constitutes the finger parts Bt and lh of the composite B. ing. Furthermore, the rigidity of the memory material 11c is
, the cylinder 13. The rigidity is set larger than the total rigidity of the tQ materials 11a and llb. Furthermore, the rigidity of the memory material lid is set to be greater than the rigidity of the memory material 11C.
上記の如く構成した複合体Ｂの動作について第１０図（
Ａ）〜（０〉 により説明する。Figure 10 (
A) to (0>) will be explained.
先ず、筒体１３の内部に形威された空隙１５に冷却空気
を流通させ、該筒体１３及び各記憶材１１ａ〜１１ｄを
略室温程度に冷却すると、前述の如く筒体１３の形状回
復温度が約−５℃に設定され、且つ各記憶材１１ａ−１
ｉｄの形状回復温度が８０℃〜１００℃の温度域で設定
されていることから、筒体１３のみがＡ相状態となり記
憶形状を回復する。このとき複合体Ｂは同図（Ａ）に示
す初期状態となる。First, cooling air is circulated through the void 15 formed inside the cylinder 13 to cool the cylinder 13 and each of the memory materials 11a to 11d to about room temperature, and as described above, the shape recovery temperature of the cylinder 13 is is set to about -5°C, and each memory material 11a-1
Since the shape recovery temperature of id is set in the temperature range of 80° C. to 100° C., only the cylinder 13 enters the A-phase state and recovers the memorized shape. At this time, the complex B is in the initial state shown in FIG.
次に、記憶材１１ａ、ｌｌｂに予め設定された電圧を通
電すると、この通電によって記憶材Ｈａ、 １１ｂ及び
筒体１３の＆１織がＡ相となり、該記憶材１１ａ。Next, when the memory materials 11a and 11b are energized with a preset voltage, the energization causes the memory materials Ha, 11b and the &1 weave of the cylindrical body 13 to become A phase, and the memory material 11a becomes the memory material 11a.
１１ｂが指部Ｂ！、 Ｂ３に於ける筒体１３の剛性に抗
して第８図（Ａ） 、 （Ｂ）に示すフック状の記憶形
状を回復する。前記記憶材１１ａ、ｌｌｂの形状回復に
より複合体Ｂの指部Ｂ、、 Ｂ、は同図（Ｂ）に示すよ
うに変形する。この形状は指部Ｈｚ、 Ｂｚの位置に二
点１ｊ￥線で示す円筒状の被駆動物体１６が供給されて
いた場合、指部Ｂｔ＋ Ｂｓによって該被駆動物体１６
を把持し得る形状である。11b is finger part B! , the hook-like memorized shape shown in FIGS. 8(A) and 8(B) is restored against the rigidity of the cylindrical body 13 at B3. Due to the shape recovery of the memory materials 11a and 11b, the finger portions B, B of the composite B are deformed as shown in FIG. This shape is such that when a cylindrical driven object 16 indicated by two points 1j\ line is supplied to the positions of the fingers Hz and Bz, the driven object 16 is moved by the fingers Bt+Bs.
It has a shape that allows it to be held.
次に、記憶材１１ａ、ｌｌｂに対する通電を維持して記
憶材１１Ｃに通電すると、該記憶材１１ｃのＭｉ織がＡ
相となり第８図（Ｃ）に示す形状を回復し、複合体Ｂは
同図（Ｃ）に示すように被駆動物体Ｉ６を把持した指部
Ｂ！、 Ｂ３を平行状態を保持して上方に移動させる。Next, when the memory material 11C is energized while maintaining the energization to the memory materials 11a and llb, the Mi weave of the memory material 11c becomes A
phase and recovers the shape shown in FIG. 8(C), and the composite body B grasps the driven object I6 as shown in FIG. 8(C). , move B3 upward while keeping it parallel.
次いで、記憶材１１ａ−１１ｃに対するｉ１１電を維持
して記憶材ｌｉｄに通電すると、記憶材ｌｉｄの組織が
Ａ相となるため、複合体Ｂのアーム８．は同図（Ｄ）に
示すように屈折し、被駆動物体１６を当初位置から移動
させる。このとき、記憶材１１Ｃにより同図（Ｃ）に示
すように上方に変形された複合体Ｂは、記憶材ｌｉｄの
形状回復によって直線状に変形する。Next, when the memory material lid is energized while maintaining the i11 current to the memory materials 11a-11c, the structure of the memory material lid becomes phase A, so that the arm 8. is refracted as shown in FIG. 3(D), and the driven object 16 is moved from its initial position. At this time, the composite body B, which has been deformed upward by the memory material 11C as shown in FIG. 3C, is deformed linearly by the shape recovery of the memory material lid.
前記移動位置に於いて、記憶材１１ａ、 ｌｌｂ、 １
１ｄに対する通電を維持して記憶材ｔｔｃに対する通電
を４断すると、記憶材ｌｉｄの剛性が記憶材１１Ｃの剛
性よりも大きく且つ該記憶材１１ｃが冷却空気によって
冷却され、速やかにＭ相に変態する。このため、アーム
８１は記憶材ｌｉｄによる屈折状態を維持して直線状に
変形する。At the moving position, the memory materials 11a, llb, 1
When the current to the memory material ttc is cut off four times while the current is maintained to 1d, the rigidity of the memory material lid is greater than the rigidity of the memory material 11C, and the memory material 11c is cooled by the cooling air and quickly transforms into the M phase. . Therefore, the arm 81 maintains the bent state due to the memory material lid and deforms into a straight line.
次いで記憶材ｌｉｄに対するｉｌｌ！電を維持して記憶
材１．１ａ、ｌｌｂに対する通電を遮断すると、該記憶
材１１ ａ 、 Ｉｌ ｂがＭ相に変態し、複合体Ｂの
指部１ｌｌＢ、を構成する筒体１３がＡ相状態を維持し
ていることから、該指部Ｂｚ、 ａｓが初期状態である
直線状に変形する。このとき、指部Ｂｚ、 Ｂｒによっ
て把持していた被駆動物体１６が解放される。Next, ill for the memory material lid! When the electricity is maintained and the electricity supply to the memory materials 1.1a and 1.1b is cut off, the memory materials 11a and 11b transform into the M phase, and the cylinder 13 constituting the finger portion 111B of the composite B transforms into the A phase. Since the state is maintained, the finger portions Bz and as deform into the initial state, which is a straight line. At this time, the driven object 16 gripped by the fingers Bz and Br is released.
更に記憶材ｌｉｄに対する１ｌｌｌ電を遮断すると、該
記憶材ｌｉｄがＭ相となり、アームＢ１が初期状態であ
る直線状に変形する。このとき、複合体Ｂ全体が初期状
態である同図（Ａ）の形状に復帰する。Furthermore, when the 1llll electric current to the memory material lid is cut off, the memory material lid enters the M phase, and the arm B1 deforms into the initial state of a straight line. At this time, the entire complex B returns to the initial state shown in FIG.
本実施例に於いて、外形がｆｉ）状の被覆材１２を用い
たが、この形状に限定されるものでは無く、例えば細長
比（径に対する長さの比）の小さい円筒状に形成した被
覆材であっても良い。In this example, the covering material 12 having an external shape of fi) was used, but the shape is not limited to this. For example, the covering material 12 may be formed into a cylindrical shape with a small slenderness ratio (ratio of length to diameter). It may be wood.
前述の各実施例に於いて、筒体１，１３と該筒体１．１
３に収納された記憶材２．ｌｌａ〜ｌｉｄとを密着させ
て一体化したが、筒体ｌ、１３の内部に記憶材２，１ｌ
ａ−１ｉｄを保持するための保持部材を設け、該保持部
材を介して筒体１，１３と記憶材２１１３〜ｌｉｄを一
体化しても良い。In each of the embodiments described above, the cylinders 1, 13 and the cylinder 1.1
3. Memory material stored in 2. Although the lla to lid were brought into close contact and integrated, there was a memory material 2, 1l inside the cylinders l, 13.
A holding member for holding a-1id may be provided, and the cylinders 1 and 13 and the memory materials 2113 to lid may be integrated via the holding member.
上記各実施例に於いて、複合体Ａ、Ｂを構成する記憶材
の数は本実施例の数に限定されるものでは無く、目的の
機能を発揮するために必要な数を用いることが可能であ
る。In each of the above embodiments, the number of memory materials constituting the composites A and B is not limited to the number in this embodiment, and any number necessary to achieve the desired function can be used. It is.
複合体へを雰囲気温度によって作動１非作動状態とした
場合には、該複合体Ａを構成する個々の記憶材の形状回
復温度、Ａ相及びＭ相に於ける横弾性係数等を考慮して
個々の記憶材の材質、断面積等を設定する必要がある。When the composite is placed in the activated or non-activated state depending on the ambient temperature, the shape recovery temperature of each memory material constituting the composite A, the transverse elastic modulus in the A phase and M phase, etc. are taken into account. It is necessary to set the material, cross-sectional area, etc. of each memory material.
また上記各実施例に於いて、複合体Ａ、Ｂを構成する個
々の記憶材に形状回復温度の異なる領域を形威し、特定
の記憶材に特定の形状を経時的に形状回復させることも
可能である。即ち、記憶材に対し記憶させるべき形状を
曲げ或いは曲げと捩しりの合成形状に分解すると共に、
これ等の形状を記憶させる際の記憶処理温度を変化させ
ることで、一つの記憶材であっても形状回復温度を異な
る値に設定することが可能である。従って、夫々特定の
目的を達成し得る形状を記憶した複数の記憶材を一体化
することで、複合体Ａ、Ｂに複数の目的に応じた動作を
させることが可能となる。Furthermore, in each of the above embodiments, it is also possible to form regions with different shape recovery temperatures in the individual memory materials constituting the composites A and B, and cause the specific memory material to recover a specific shape over time. It is possible. That is, the shape to be stored in the memory material is decomposed into a bent or a composite shape of bending and twisting, and
By changing the memory processing temperature when storing these shapes, it is possible to set the shape recovery temperature to different values even for one memory material. Therefore, by integrating a plurality of memory materials each storing a shape capable of achieving a specific purpose, it becomes possible to cause the composites A and B to operate in accordance with a plurality of purposes.
また複合体Ａ、Ｂを構成する個々の記憶材を、所定の形
状を記憶させた形状記憶合金の比較的短い構成部材を接
合部材によって長手方向に接続した接合体によって構成
することも可能である。この場合、個々の構成部材の形
状回復温度を異なった温度に設定すれば、前述の場合と
同様に一つの記憶材を異なる形状回復温度を持って形成
することが可能となる。It is also possible to construct the individual memory materials constituting the composites A and B by a joined body in which relatively short constituent members of a shape memory alloy that memorize a predetermined shape are connected in the longitudinal direction by a joining member. . In this case, by setting the shape recovery temperatures of the individual constituent members to different temperatures, it becomes possible to form one memory material with different shape recovery temperatures, as in the case described above.
〈発明の効果〉
以上詳細に説明したように本発明に係る複合体は、形状
記憶合金の線材を織成して形成され且つ予め所定の形状
を記憶した筒体内に、前記筒体が記憶した形状とは異な
る形状を記憶した記憶材を収納して一体化して構成した
ので、複合体の温度に応して該複合体を構成する筒体及
び／又は記憶材が記憶形状を回復することで、複合体を
温度に応して筒体或いは記憶材が記憶した形状に変形さ
せることが出来る。従って、筒体及び記憶材に複合体の
初期状態の形状及び複合体の動作形状等を記憶させた場
合には、複合体を温度に応して動作させ、或いは初期状
態で待機させることが出来る。<Effects of the Invention> As explained in detail above, the composite according to the present invention has a cylindrical body that is formed by weaving shape memory alloy wire rods and has a predetermined shape memorized in advance, and has a shape memorized by the cylindrical body. Since it is constructed by housing and integrating memory materials that memorize different shapes, the cylinder and/or the memory material constituting the composite recovers the memorized shape depending on the temperature of the composite. The body can be deformed into the shape memorized by the cylindrical body or the memory material depending on the temperature. Therefore, if the shape of the initial state of the composite body and the operating shape of the composite body are stored in the cylinder and the memory material, the composite body can be operated depending on the temperature or can be kept in standby in the initial state. .
即ち、複合体を可逆的に形状変化させることが出来る。That is, the shape of the composite can be reversibly changed.
また他の複合体は、異なる形状を記憶させた複数の記憶
材を互いに断熱すると共に並列して形状記憶合金の線材
をＷｉ威して形成され所定の形状を記憶した筒体内に収
納し、複数の記憶材と筒体とを一体化したので、複合体
を構成する筒体或いは該筒体に収納された個々の記憶材
を選択的に加熱することで、加熱された記憶材の記憶形
状を回復させることが出来る。従って、筒体或いは複数
の記憶材に複合体の初期状態の形状或いは目的の動作形
状等を記憶させ、これ等の筒体及び各記憶材を選択的に
且つ連続的に加熱及び非加熱状態としたことによって、
複合体を経時的に且つ連続的に目的の動作形状に変形さ
せ、或いは初期形状で待機させることが出来る。即ち、
複合体を被駆動物体を駆動するためのアクチュエータと
して構成することが出来る。In addition, other composites are made by storing a plurality of memory materials each having a predetermined shape memorized in a cylindrical body formed by heating shape memory alloy wire rods in parallel while insulating each other with memory materials having different shapes memorized. Since the memory material and the cylindrical body are integrated, the memory shape of the heated memory material can be changed by selectively heating the cylindrical body constituting the composite or the individual memory materials housed in the cylindrical body. It can be recovered. Therefore, the initial state shape or the desired operating shape of the composite body is stored in the cylinder or a plurality of memory materials, and these cylinders and each memory material are selectively and continuously heated and unheated. By doing that,
The composite body can be deformed over time and continuously into a desired operating shape, or can be held in its initial shape. That is,
The complex can be configured as an actuator for driving a driven object.
また他の複合体は、筒体の一端と該筒体に収納された記
憶材の一端とを接続したので、筒体を導線として用いる
ことが出来、このため、筒体に収納された記憶材に一雷
することで筒体及び記憶材を発熱させることが出来る。In other composites, one end of the cylindrical body and one end of the memory material stored in the cylindrical body are connected, so the cylindrical body can be used as a conductive wire. By striking a lightning bolt, it is possible to generate heat in the cylindrical body and the memory material.
前記各複合体に於いて、筒体を可撓性を有する材料によ
り被覆した場合には、複合体の表面に柔軟性を持たせる
ことが出来る。このため複合体をアクチュエータとして
用いた場合、被駆動物体を柔軟性を持って駆動すること
が出来る等の特徴を有するものである。In each of the above composites, when the cylinder is covered with a flexible material, the surface of the composite can be made flexible. Therefore, when the composite body is used as an actuator, it has characteristics such as being able to drive a driven object with flexibility.
第１図は第１実施例に係る複合体の説明図、第２図は筒
体の説明図、第３図は記憶形状の説明図、第４図は複合
体が変形したときの説明図、第５図は第２実施例に係る
複合体の説明図、第６図は第５図のＶｌ−Ｖｌ断面説明
図、第７図は第５図の■■断面説明図、第８図（Ａ）〜
（Ｄ）は複数の記憶材に記憶させた形状の説明図、第９
図は被覆材の説明図、第１０図は複合体の動作説明図で
ある。
Ａ、 Ｂは複合体、１．１３は筒体、２． ｌｌａ 〜
１１ｄは記憶材、１２は被覆材、１４は被覆層、１５は
空隙である。FIG. 1 is an explanatory diagram of the composite body according to the first embodiment, FIG. 2 is an explanatory diagram of the cylindrical body, FIG. 3 is an explanatory diagram of the memory shape, and FIG. 4 is an explanatory diagram of the composite body when it is deformed. FIG. 5 is an explanatory diagram of the composite body according to the second embodiment, FIG. 6 is an explanatory diagram of the Vl-Vl cross section of FIG. 5, FIG. 7 is an explanatory diagram of the ■■ cross section of FIG. )~
(D) is an explanatory diagram of shapes stored in multiple memory materials, No. 9
The figure is an explanatory diagram of the covering material, and FIG. 10 is an explanatory diagram of the operation of the composite body. A and B are composites, 1.13 is a cylinder, 2. lla ~
11d is a memory material, 12 is a coating material, 14 is a coating layer, and 15 is a void.
Claims (4)
状を記憶した筒体と、前記筒体内に収納されると共に該
筒体と一体化され且つ該筒体に記憶された形状とは異な
る形状を記憶した形状記憶合金とにより構成したことを
特徴とした形状記憶合金の複合体。(1) A cylindrical body formed by weaving shape memory alloy wire and memorizing a predetermined shape is different from the shape stored in the cylindrical body, integrated with the cylindrical body, and memorized by the cylindrical body. A shape memory alloy composite comprising a shape memory alloy that memorizes a shape.
いに断熱すると共に並列して形状記憶合金の線材を織成
して形成され所定の形状を記憶した筒体内に収納し、前
記複数の形状記憶合金と前記筒体とを一体化したことを
特徴とした形状記憶合金の複合体。(2) A plurality of shape memory alloys that memorize different shapes are insulated from each other and housed in a cylinder that is formed by weaving shape memory alloy wire rods in parallel and memorizes a predetermined shape, and the plurality of shape memory alloys are A shape memory alloy composite comprising: and the cylinder body integrated together.
合体に於いて、形状記憶合金の線材を織成して形成した
筒体の一端と前記筒体内に収納された形状記憶合金の一
端とを接続したことを特徴とした形状記憶合金の複合体
。(3) In the shape memory alloy composite according to claim (1) or (2), one end of a cylindrical body formed by weaving a shape memory alloy wire and a shape memory alloy housed in the cylindrical body. A shape memory alloy composite characterized by having one end connected to the other end.
撓性を有する材料によって被覆したことを特徴とした請
求項（１）乃至（３）何れかに記載の形状記憶合金の複
合体。(4) The shape memory alloy composite according to any one of claims (1) to (3), characterized in that a cylinder formed by weaving shape memory alloy wires is covered with a flexible material. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1188876A JPH03130577A (en) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | Combined unit of shape memory alloy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1188876A JPH03130577A (en) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | Combined unit of shape memory alloy |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03130577A true JPH03130577A (en) | 1991-06-04 |
Family
ID=16231423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1188876A Pending JPH03130577A (en) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | Combined unit of shape memory alloy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03130577A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0574022A2 (en) * | 1992-06-12 | 1993-12-15 | Sarcos Group | Movement actuator/sensor systems |
-
1989
- 1989-07-24 JP JP1188876A patent/JPH03130577A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0574022A2 (en) * | 1992-06-12 | 1993-12-15 | Sarcos Group | Movement actuator/sensor systems |
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