JPS61150678A - 電気信号機械量変換素子及びその使用方法 - Google Patents
電気信号機械量変換素子及びその使用方法Info
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- JPS61150678A JPS61150678A JP27183184A JP27183184A JPS61150678A JP S61150678 A JPS61150678 A JP S61150678A JP 27183184 A JP27183184 A JP 27183184A JP 27183184 A JP27183184 A JP 27183184A JP S61150678 A JPS61150678 A JP S61150678A
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- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
- F03G7/06—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like
- F03G7/065—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like using a shape memory element
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、形状記憶合金を用いた電気信号機械量変換素
子及びその使用方法に関する。
子及びその使用方法に関する。
［従来の技術］
従来、電気信号で制御される機械装置のアクチュエータ
等に、形状記憶合金を利用した電気信号機械屋変換素子
が用いられている。
等に、形状記憶合金を利用した電気信号機械屋変換素子
が用いられている。
この種の電気信号機減量変換素子の構成及び作用を第８
図及び第９図を参照して説明する。図中８０は双方向性
形状記憶合金、８３は保持枠、８４は形状記憶合金８０
を保持枠８３に固定するための継手、８５は形状記憶合
金８０の自由端に回動自在に取付けられた差動桿、８６
は差動桿８５を保持する保持台、８７はリード線、８８
は電源、８９はスイッチを示している。双方向性形状記
憶合金８０は変態温度以下で第８図に示す形状で、変態
温度以上で第９図に示す形状の記憶処理が施されている
ものとする。故に、スイッチ８９が開かれた変態温度以
下の温度では、第８図に示すように形状記憶合金８０は
変形し、差動桿８５は引込んだ状態になる。
図及び第９図を参照して説明する。図中８０は双方向性
形状記憶合金、８３は保持枠、８４は形状記憶合金８０
を保持枠８３に固定するための継手、８５は形状記憶合
金８０の自由端に回動自在に取付けられた差動桿、８６
は差動桿８５を保持する保持台、８７はリード線、８８
は電源、８９はスイッチを示している。双方向性形状記
憶合金８０は変態温度以下で第８図に示す形状で、変態
温度以上で第９図に示す形状の記憶処理が施されている
ものとする。故に、スイッチ８９が開かれた変態温度以
下の温度では、第８図に示すように形状記憶合金８０は
変形し、差動桿８５は引込んだ状態になる。
一方、スイッチ８９を閉じると、電ｖＡ８８からリード
線８７．スイッチ８９及び電源８８の回路が形成され、
形状記憶合金８０に電流が流れ同合金８０は抵抗発熱で
加熱される。そして、形状記憶合金８０の温度が変態点
を越えると、形状記憶合金８０は変態温度以上の形状に
なるため、第９図に示す如く差動桿８５を押出す。また
、再びスイッチ８９を開くと、電流が遮断され形状記憶
合金８０は放冷により温度が下がり、変態点以下になる
と第８図に示す状態に戻る。
線８７．スイッチ８９及び電源８８の回路が形成され、
形状記憶合金８０に電流が流れ同合金８０は抵抗発熱で
加熱される。そして、形状記憶合金８０の温度が変態点
を越えると、形状記憶合金８０は変態温度以上の形状に
なるため、第９図に示す如く差動桿８５を押出す。また
、再びスイッチ８９を開くと、電流が遮断され形状記憶
合金８０は放冷により温度が下がり、変態点以下になる
と第８図に示す状態に戻る。
このように、スイッチ８９の開閉に応じて差動桿８５が
差動するので、電気信号機減量変換素子の働きをするこ
とになる。
差動するので、電気信号機減量変換素子の働きをするこ
とになる。
［発明が解決しようとする問題点］
′ しかしながら、この種の電気信号機減量変換素子に
あっては次のような問題があった。即ち、従来の形状記
憶合金を利用した電気信号機減量変換素子は抵抗発熱を
利用して第８図から第９図への差動を行わせているので
、電流量を増すことにより応答速度を速くすることはで
きるが、第９図から第８図への差動は自然放冷に頼らざ
るを得ないため、応答速度が極めて遅くタイミングのコ
ントａ−ルも困難であった。また、双方向性形状記憶合
金の特性として、マルテンサイト変態時の力は逆変態に
より母相に戻るときの力に比べて著しく低り、゛荷重の
程度によっては゛、第８図から第９図の過程はスムーズ
でも、第９図から第８図の過程は不安定になる等、アク
チュ゛エータとして非常に不便で適′用範囲が制限され
て・いた。
あっては次のような問題があった。即ち、従来の形状記
憶合金を利用した電気信号機減量変換素子は抵抗発熱を
利用して第８図から第９図への差動を行わせているので
、電流量を増すことにより応答速度を速くすることはで
きるが、第９図から第８図への差動は自然放冷に頼らざ
るを得ないため、応答速度が極めて遅くタイミングのコ
ントａ−ルも困難であった。また、双方向性形状記憶合
金の特性として、マルテンサイト変態時の力は逆変態に
より母相に戻るときの力に比べて著しく低り、゛荷重の
程度によっては゛、第８図から第９図の過程はスムーズ
でも、第９図から第８図の過程は不安定になる等、アク
チュ゛エータとして非常に不便で適′用範囲が制限され
て・いた。
本発明は上記の事情を考慮してな′されたもので、その
目的とするところは、双方向性形状記憶合金を用いた電
気信号機減量変換素子の応答特性の改善と、往時・［時
の力の均等イビをはかり得る電気信号機減量変換素子を
提供゛するごとにある。
目的とするところは、双方向性形状記憶合金を用いた電
気信号機減量変換素子の応答特性の改善と、往時・［時
の力の均等イビをはかり得る電気信号機減量変換素子を
提供゛するごとにある。
また本発明の他の目的は、上記電気機械量変換素子を駆
動制御するための電気・信号機減量変換素子の使用方法
を提供することにある。 ゛［問題点を解決する
ための手段］ 本発明の骨子は、ペルチェ効果素、子を用いて形状記憶
合金の加熱・冷却を行うことにある。
動制御するための電気・信号機減量変換素子の使用方法
を提供することにある。 ゛［問題点を解決する
ための手段］ 本発明の骨子は、ペルチェ効果素、子を用いて形状記憶
合金の加熱・冷却を行うことにある。
ＬＬで、ペルチェ効果素子について説明する。
文献（金属便覧、改訂４版、丸善出版、 Ｐ４Ｏ１０）
にあるように、自由電子の濃度や平均エネルギーが異な
る２種の金属を接触させると電子の移動が起こり、接触
部に電位差が生じる。この電位差に逆らって電流を流す
と、電子は低電位から高電位に移るため、不足のエネル
ギーを熱の形で周囲から奪い接触部の潟・度・が下がる
。この効果を利用したものがペルチェ効果素子である。
にあるように、自由電子の濃度や平均エネルギーが異な
る２種の金属を接触させると電子の移動が起こり、接触
部に電位差が生じる。この電位差に逆らって電流を流す
と、電子は低電位から高電位に移るため、不足のエネル
ギーを熱の形で周囲から奪い接触部の潟・度・が下がる
。この効果を利用したものがペルチェ効果素子である。
さて、実際のペルチェ効果素子について、第４図及び第
５図を参照してさらに詳しく説明する。
５図を参照してさらに詳しく説明する。
第４図及び第５図は電流の流れが逆、な場合を示したも
ので、同一のものである。図中４１（４１１゜４１２）
は電気絶縁体、４２ （４２），４２２。
ので、同一のものである。図中４１（４１１゜４１２）
は電気絶縁体、４２ （４２），４２２。
４２３．４４４ 、・４４５）は電気伝導体電極、４３
（４３１，４３２）、４４ （４４ｔ 、４４２ ）
はいずれもビスマステルル化合物等を主成分とする半導
体であり、４３はＮ型半導体、４４はＰ型半導体である
。また、４５ （４５１，４５２）はリード線、４６は
直流電源、４７は熱の流れを示す矢印である。
（４３１，４３２）、４４ （４４ｔ 、４４２ ）
はいずれもビスマステルル化合物等を主成分とする半導
体であり、４３はＮ型半導体、４４はＰ型半導体である
。また、４５ （４５１，４５２）はリード線、４６は
直流電源、４７は熱の流れを示す矢印である。
第４図について、ペルチェ効果素子の作用を説明すると
、直流電源４６からの電流は１）ード線４５１、電気伝
導体電極４２）．Ｎ型半導体４３１、電気伝導体電極４
２２．Ｐ型半導体４４１、電気伝導体電極４２３．Ｎ型
半導体４３２．電気伝導体電極４２４．Ｐ型半導体４４
２、電気伝導体４２５．リード線４５２の順に流れる。
、直流電源４６からの電流は１）ード線４５１、電気伝
導体電極４２）．Ｎ型半導体４３１、電気伝導体電極４
２２．Ｐ型半導体４４１、電気伝導体電極４２３．Ｎ型
半導体４３２．電気伝導体電極４２４．Ｐ型半導体４４
２、電気伝導体４２５．リード線４５２の順に流れる。
このため、電流がＮ型半導体４３からＰ型半導体４４に
流れる電極、つまり第４図の上面側の電極４２２．４２
４では吸熱が起こり、Ｐ型半導体４４からＮ型半導体４
３に流れる下面側の電極４２ｓ 、４２３．４２ｓでは
発熱が起こる。
流れる電極、つまり第４図の上面側の電極４２２．４２
４では吸熱が起こり、Ｐ型半導体４４からＮ型半導体４
３に流れる下面側の電極４２ｓ 、４２３．４２ｓでは
発熱が起こる。
ところが、同じペルチェ効果素子に対し、直流？！源４
６の極性を変えると、第５図に示すように、Ｐ型半導体
４４からＮ型半導体４３に電流が流れる上面側の電極４
２２，４２４で発熱し、下面側の電極４２），４２３．
４２ｓで吸熱が起こる。
６の極性を変えると、第５図に示すように、Ｐ型半導体
４４からＮ型半導体４３に電流が流れる上面側の電極４
２２，４２４で発熱し、下面側の電極４２），４２３．
４２ｓで吸熱が起こる。
以上のように、ペルチェ効果素子は直流電流を流すこと
により吸熱・発熱するが、電流の流れを逆・転させると
、吸熱面・発熱面も逆転する特性を持っている。
により吸熱・発熱するが、電流の流れを逆・転させると
、吸熱面・発熱面も逆転する特性を持っている。
また、本発明のもう一つの要素である双方向性形状記憶
合金について説明すると、本合金は可逆形状記憶効果に
よるもので二方向性形状記憶素子、全方位形状記憶合金
とも呼ばれ、通常の形状記憶合金が一方向性、つまり一
定の形状を記憶させた合金を低温で変形させた後加熱す
ると元の形状に戻るが、これを再び低温にしても加熱前
に低温で変形した時の形にはならないのに対し、双方向
性形状記憶合金は合金が高温側と低温側との形状をそれ
ぞれ記憶していて変態温度以上の温度では高温側の形状
、以下では低温側の形状を示す。なお、これらのことは
下記の文献■〜■にも記載されている。
合金について説明すると、本合金は可逆形状記憶効果に
よるもので二方向性形状記憶素子、全方位形状記憶合金
とも呼ばれ、通常の形状記憶合金が一方向性、つまり一
定の形状を記憶させた合金を低温で変形させた後加熱す
ると元の形状に戻るが、これを再び低温にしても加熱前
に低温で変形した時の形にはならないのに対し、双方向
性形状記憶合金は合金が高温側と低温側との形状をそれ
ぞれ記憶していて変態温度以上の温度では高温側の形状
、以下では低温側の形状を示す。なお、これらのことは
下記の文献■〜■にも記載されている。
■ 清水謙−１坂本英和、“形状記憶合金とその応用（
Ｉ）”、化学と工業、 ＶＯ１５５，Ｎｏ、１０． Ｐ
２Ｓ５（１，９８１） ■ 山内溝、“形状記憶合金の応用と機能性について”
、 Ｕ Ｄ Ｃ、ｖｏ１６６、 Ｈａ、９． Ｐ ９３
３■ 鈴木雄−１“ＮｉＴｉ系形状記憶合金の用途開発
の現状”１日本金属学会会報、第２２巻第８号 ７３０
頁（１９８３） このような形状記憶合金に形状を記憶させる手段として
は、例えば文献（船久保照康、゛形状記憶合金”、 Ｐ
８３．産業図書出版）にあるように、（１） マルテ
ンサイト相に限界以上の変形を与える。
Ｉ）”、化学と工業、 ＶＯ１５５，Ｎｏ、１０． Ｐ
２Ｓ５（１，９８１） ■ 山内溝、“形状記憶合金の応用と機能性について”
、 Ｕ Ｄ Ｃ、ｖｏ１６６、 Ｈａ、９． Ｐ ９３
３■ 鈴木雄−１“ＮｉＴｉ系形状記憶合金の用途開発
の現状”１日本金属学会会報、第２２巻第８号 ７３０
頁（１９８３） このような形状記憶合金に形状を記憶させる手段として
は、例えば文献（船久保照康、゛形状記憶合金”、 Ｐ
８３．産業図書出版）にあるように、（１） マルテ
ンサイト相に限界以上の変形を与える。
（２応力誘起マルテンサイト変態で変形し得る以上の変
形を母相に与え、 （３） 母相で変形して、これを拘束下でＭｆａｉ度
以下に冷却し、応力下で長時間保持する。
形を母相に与え、 （３） 母相で変形して、これを拘束下でＭｆａｉ度
以下に冷却し、応力下で長時間保持する。
（勾 マルテンサイト相で変形し、これを拘束下で加熱
し逆変態させる。
し逆変態させる。
（５母相に微細な析出物を生じさせたのち変形する。
故に、本発明の要素である相方向性形状記憶合金Ａ、Ｂ
に互いに異なる二種類の形状の一つを形状記憶合金Ａに
は変態温度以下で、形状記憶合金Ｂには変態温度以下で
与え、ざらにもう一つの形状を形状記憶合金Ａには変態
温度以下で、形状記憶合金Ｂには変態温度以上で与える
ことは可能である。
に互いに異なる二種類の形状の一つを形状記憶合金Ａに
は変態温度以下で、形状記憶合金Ｂには変態温度以下で
与え、ざらにもう一つの形状を形状記憶合金Ａには変態
温度以下で、形状記憶合金Ｂには変態温度以上で与える
ことは可能である。
また、本発明番才異なった二種類の形状を記憶した複数
枚の形状記憶合金Ａ、Ｂとペルチェ効果素子Ｐとを、 ・・・、Ｐ、Ａ、Ｐ、Ｂ、Ｐ、Ａｊ Ｐ、Ｂ、 ・
・・の順に積層し、カシメ、ボルト締め、溶接、−接着
。
枚の形状記憶合金Ａ、Ｂとペルチェ効果素子Ｐとを、 ・・・、Ｐ、Ａ、Ｐ、Ｂ、Ｐ、Ａｊ Ｐ、Ｂ、 ・
・・の順に積層し、カシメ、ボルト締め、溶接、−接着
。
蒸着等の手段で接合した複合素子に対し、電流の極性に
より、第６図或いは第７図に示す構造にすることが可能
である。従って、例えば形状記憶合金Ａは全て加熱、形
状記憶合金Ｂは全て冷却の状態、或いは逆の状態にする
ことが可能である。
より、第６図或いは第７図に示す構造にすることが可能
である。従って、例えば形状記憶合金Ａは全て加熱、形
状記憶合金Ｂは全て冷却の状態、或いは逆の状態にする
ことが可能である。
本発明はこのような点に着目してなされたもので、形状
記憶合金からなる電気信号機減量変換素子において、複
数枚の双方向性形状記憶合金Ａと、変態温度以上で上記
形状記憶合金Ａの変態温度以下の形状で且つ変態温度以
下で上記形状記憶合金Ａの変態温度以上の形状に略等し
い形状の記憶処理を施した複数枚の双方向性形状記憶合
金Ｂと、複数枚のペルチェ効果素子Ｐとを用い、上記形
状記憶合金Ａ、Ｂを交互に積層し、且つ各形状記憶合金
Ａ、Ｂ間に上記ペルチェ効果素子を介在させると共に、
上記形状記憶合金Ａ又はＢを介して相対するペルチェ効
果素子の接合面が共に発熱若しくは吸熱を行うように該
ペルチェ効果素子を配列するようにしたものである。
記憶合金からなる電気信号機減量変換素子において、複
数枚の双方向性形状記憶合金Ａと、変態温度以上で上記
形状記憶合金Ａの変態温度以下の形状で且つ変態温度以
下で上記形状記憶合金Ａの変態温度以上の形状に略等し
い形状の記憶処理を施した複数枚の双方向性形状記憶合
金Ｂと、複数枚のペルチェ効果素子Ｐとを用い、上記形
状記憶合金Ａ、Ｂを交互に積層し、且つ各形状記憶合金
Ａ、Ｂ間に上記ペルチェ効果素子を介在させると共に、
上記形状記憶合金Ａ又はＢを介して相対するペルチェ効
果素子の接合面が共に発熱若しくは吸熱を行うように該
ペルチェ効果素子を配列するようにしたものである。
また本発明は、上記構成の電気信号機減量変換素子を使
用するに際し、前記ペルチェ効果素子に流す電流の極性
を反転させることにより、発熱面及び吸熱面を反転させ
るようにした方法である。
用するに際し、前記ペルチェ効果素子に流す電流の極性
を反転させることにより、発熱面及び吸熱面を反転させ
るようにした方法である。
［作用］
上記の構成であれば゛、ペルチェ効果素子に電流を流す
ことにより、一方の形状記憶合金Ａを加熱、他方の形状
記憶合金Ｂを冷却することが可能となり、またペルチェ
効果素子に流す電流を逆にすることにより、上記加熱・
冷却の関係を逆にすることが可能である。これにより、
形状記憶合金Ａ。
ことにより、一方の形状記憶合金Ａを加熱、他方の形状
記憶合金Ｂを冷却することが可能となり、またペルチェ
効果素子に流す電流を逆にすることにより、上記加熱・
冷却の関係を逆にすることが可能である。これにより、
形状記憶合金Ａ。
Ｂ及びペルチェ効果素子からなる電気信号機減量変換素
子を電気的に駆動することが可能となる。
子を電気的に駆動することが可能となる。
［発明の効果］
本発明によれば、形状記憶合金は両面から加熱又は冷却
されるので、電気信号機減量変換素子の応答速度を飛躍
的に向上させることができる。また、形状記憶合金Ａが
加熱、形状記憶合金Ｂが冷却される過程では、形状記憶
合金Ａの逆変態、形状記憶合金８のマルテンサイト変態
に伴う力の合計が出力される。そして、形状記憶合金Ａ
が冷却、形状記憶合金Ｂが加熱される過程では、形状記
憶合金Ａのマルテンサイト変態、形状記憶合金Ｂの逆変
態に伴う力の合計が出力される。このため、アクチュエ
ータとしての往時・復時の力を略等しくすることが可能
となる。
されるので、電気信号機減量変換素子の応答速度を飛躍
的に向上させることができる。また、形状記憶合金Ａが
加熱、形状記憶合金Ｂが冷却される過程では、形状記憶
合金Ａの逆変態、形状記憶合金８のマルテンサイト変態
に伴う力の合計が出力される。そして、形状記憶合金Ａ
が冷却、形状記憶合金Ｂが加熱される過程では、形状記
憶合金Ａのマルテンサイト変態、形状記憶合金Ｂの逆変
態に伴う力の合計が出力される。このため、アクチュエ
ータとしての往時・復時の力を略等しくすることが可能
となる。
［実施例］
以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。
第１図及び第２図は本発明の一実施例に係わる電気信号
機減量変換素子を用いたアクチュエータの概略構成を示
す斜視図である。図中１０は、後述する如く２種類の異
なった形状を記憶した複数枚の双方向性形状記憶合金と
複数枚のペルチェ効果素子とを、層状に接合してなる複
合素子（電気信号機減量変換素子）である。また、１３
は基板、１４は複合素子１０を基板１３に固定するため
の固定金具、１５は複合素子１０の自由端に回動自在に
取付けられた差動桿、１６は差動桿１５を保持するため
の保持台、１７は複合素子１０のペルチェ効果素子に電
流を供給するためのリード線、１８は直流電源、１９は
切換えスイッチである。
機減量変換素子を用いたアクチュエータの概略構成を示
す斜視図である。図中１０は、後述する如く２種類の異
なった形状を記憶した複数枚の双方向性形状記憶合金と
複数枚のペルチェ効果素子とを、層状に接合してなる複
合素子（電気信号機減量変換素子）である。また、１３
は基板、１４は複合素子１０を基板１３に固定するため
の固定金具、１５は複合素子１０の自由端に回動自在に
取付けられた差動桿、１６は差動桿１５を保持するため
の保持台、１７は複合素子１０のペルチェ効果素子に電
流を供給するためのリード線、１８は直流電源、１９は
切換えスイッチである。
第３図は複合素子１０の詳細を示したもので、１１ａは
変態温度以上で第１図に示す複合素子１０の形状を、ま
た変態温度以下で第２図に示す複合素子１０の形状を記
憶した双方向性記憶合金（形状記憶合金Ａ）である。１
１ｂは変態温度以下で第２図に示す複合素子１０の形状
を、また変態温度以下で第１図に示す複合素子１０の形
状を記憶した双方向性形状記憶合金（形状記憶合金８）
である。また、１２ａ、１２ｂはペルチェ効果素子で、
第１図に示す結線状態で形状記憶合金１１８との接合面
で発熱、形状記憶合金１１ｂとの接合面で吸熱が起こる
ように配列されている。
変態温度以上で第１図に示す複合素子１０の形状を、ま
た変態温度以下で第２図に示す複合素子１０の形状を記
憶した双方向性記憶合金（形状記憶合金Ａ）である。１
１ｂは変態温度以下で第２図に示す複合素子１０の形状
を、また変態温度以下で第１図に示す複合素子１０の形
状を記憶した双方向性形状記憶合金（形状記憶合金８）
である。また、１２ａ、１２ｂはペルチェ効果素子で、
第１図に示す結線状態で形状記憶合金１１８との接合面
で発熱、形状記憶合金１１ｂとの接合面で吸熱が起こる
ように配列されている。
このような構成において、前記第１図の状態では、ペル
チェ効果素子１２ａ、１２ｂにより形状記憶合金１１８
が加熱され、形状記憶合金１１ｂが冷却されるため、形
状記憶合金１１８を変態点以上に、形状記憶合金１１ｂ
を変態点以下にすることが可能である。このため、形状
記憶合金１１ａ、１１ｂが記憶している第１図の形状が
現われ、差動桿１５は引込まれることになる。
チェ効果素子１２ａ、１２ｂにより形状記憶合金１１８
が加熱され、形状記憶合金１１ｂが冷却されるため、形
状記憶合金１１８を変態点以上に、形状記憶合金１１ｂ
を変態点以下にすることが可能である。このため、形状
記憶合金１１ａ、１１ｂが記憶している第１図の形状が
現われ、差動桿１５は引込まれることになる。
次に、第２図に示すように切換えスイッチ１９を切換え
ると、ペルチェ効果素子１２ａ、１２ｂを流れる電流の
極性が変わるため、発熱面と吸熱面とが逆転する。つま
り、形状記憶合金１１ａとの接合面で吸熱が起こり、形
状記憶合金１１ｂとの接合面で発熱が起こる。このため
、形状記憶合金１１ａが変態点以下になり、形状記憶合
金１１ｂが変態点以上になる。このため、形状記憶合金
１１ａ、１１ｂが記憶している第２図の形状が現われ、
差動桿１５を押出すことになる。
ると、ペルチェ効果素子１２ａ、１２ｂを流れる電流の
極性が変わるため、発熱面と吸熱面とが逆転する。つま
り、形状記憶合金１１ａとの接合面で吸熱が起こり、形
状記憶合金１１ｂとの接合面で発熱が起こる。このため
、形状記憶合金１１ａが変態点以下になり、形状記憶合
金１１ｂが変態点以上になる。このため、形状記憶合金
１１ａ、１１ｂが記憶している第２図の形状が現われ、
差動桿１５を押出すことになる。
以上のように、切換えスイッチ１９を操作することによ
り、差動桿１５を引込み・押出しすることができる。そ
してこの場合、複合素子１０を形成する形状記憶合金１
１８．１１ｂは、加熱・吸熱共ペルチェ効果素子により
その両面から行われるため、ペルチェ効果素子１２に流
す電流を制御することにより、応答速度を広範囲に選択
することができる。
り、差動桿１５を引込み・押出しすることができる。そ
してこの場合、複合素子１０を形成する形状記憶合金１
１８．１１ｂは、加熱・吸熱共ペルチェ効果素子により
その両面から行われるため、ペルチェ効果素子１２に流
す電流を制御することにより、応答速度を広範囲に選択
することができる。
また、本実施例に用いた電気信号機減量変換素子は、い
ずれの方向に変形する場合も力は逆変態とマルテンサイ
ト変態との合計となるため、いずれの方向も略同等の力
にすることができる。従って、アクチュエータとしての
往時・復時の力を略等しくすることができ、極めて有効
である。
ずれの方向に変形する場合も力は逆変態とマルテンサイ
ト変態との合計となるため、いずれの方向も略同等の力
にすることができる。従って、アクチュエータとしての
往時・復時の力を略等しくすることができ、極めて有効
である。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。前記実施例では曲り変形を利用した場合を示したが
、同様にねじり変形、伸び変形及びこれらの組合わせ変
形を利用した電気信号機減量変換素子も可能である。ま
た、相方向性形状記憶合金Ａ、Ｂとペルチェ効果素子と
の積層数は、必要な力及び応答速度等の条件に応じて定
めればよい。さらに、形状記憶合金の材料、形状等も、
仕様に応じて適宜窓めればよい。また、本発明の電気信
号機減量変換素子を用いた装置は前記第１図及び第２図
に何等限定されるものではなく、仕様に応じて適宜変更
可能である。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
、種々変形して実施することができる。
い。前記実施例では曲り変形を利用した場合を示したが
、同様にねじり変形、伸び変形及びこれらの組合わせ変
形を利用した電気信号機減量変換素子も可能である。ま
た、相方向性形状記憶合金Ａ、Ｂとペルチェ効果素子と
の積層数は、必要な力及び応答速度等の条件に応じて定
めればよい。さらに、形状記憶合金の材料、形状等も、
仕様に応じて適宜窓めればよい。また、本発明の電気信
号機減量変換素子を用いた装置は前記第１図及び第２図
に何等限定されるものではなく、仕様に応じて適宜変更
可能である。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
、種々変形して実施することができる。
第１図及び第２図はそれぞれ本発明の一実施例に係わる
電気信号機減量変換素子を用いたアクチュエータの概略
構成を示す斜視図、第３図は上記素子の具体的構造を示
す断面図、第４図乃至第７図はそれぞれ本発明の詳細な
説明するためのもので第４図及び第５図はペルチェ効果
素子の作用を説明するための模式図、第６図及び第７図
は双方向性形状記憶合金とペルチェ効果素子との配列例
を示す模式図、第８図及び第９図はそれぞれ従来装置の
概略構成を示す斜視図である。 １０・・・複合素子（電気信号機減量変換素子）、１１
ａ、１１ｂ・・・双方向性形状記憶合金、１２ａ。 １２ｂ・・・ペルチェ効果素子、１３・・・基板、１４
・・・固定金具、１５・・・差動桿、１６・・・保持台
、１７・・・リード線、１８・・・直流電源、１９・・
・切換えスイッチ、４１・・・電気絶縁体、４２・・・
電気伝導体電極、４３・・・Ｎ型半導体、４４・−Ｐ型
半導体、４５・・・リード線、４６・・・直流電源、４
７−・・熱の流れ方向。 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図
電気信号機減量変換素子を用いたアクチュエータの概略
構成を示す斜視図、第３図は上記素子の具体的構造を示
す断面図、第４図乃至第７図はそれぞれ本発明の詳細な
説明するためのもので第４図及び第５図はペルチェ効果
素子の作用を説明するための模式図、第６図及び第７図
は双方向性形状記憶合金とペルチェ効果素子との配列例
を示す模式図、第８図及び第９図はそれぞれ従来装置の
概略構成を示す斜視図である。 １０・・・複合素子（電気信号機減量変換素子）、１１
ａ、１１ｂ・・・双方向性形状記憶合金、１２ａ。 １２ｂ・・・ペルチェ効果素子、１３・・・基板、１４
・・・固定金具、１５・・・差動桿、１６・・・保持台
、１７・・・リード線、１８・・・直流電源、１９・・
・切換えスイッチ、４１・・・電気絶縁体、４２・・・
電気伝導体電極、４３・・・Ｎ型半導体、４４・−Ｐ型
半導体、４５・・・リード線、４６・・・直流電源、４
７−・・熱の流れ方向。 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図
Claims (2)
- （１）複数枚の双方向性形状記憶合金Ａと、変態温度以
上で上記形状記憶合金Ａの変態温度以下の形状で且つ上
記変態温度以下で上記形状記憶合金Ａの変態温度以上の
形状に略等しい形状の記憶処理を施した複数枚の双方向
性形状記憶合金Ｂと、複数枚のペルチェ効果素子とを用
い、上記形状記憶合金Ａ、Ｂを交互に積層し、且つ各形
状記憶合金Ａ、Ｂ間に上記ペルチェ効果素子を介在させ
ると共に、上記形状記憶合金Ａ又はＢを介して相対する
ペルチェ効果素子の接合面が共に発熱若しくは吸熱を行
うように該ペルチェ効果素子を配列してなることを特徴
とする電気信号機械量変換素子。 - （２）複数枚の双方向性形状記憶合金Ａと、変態温度以
上で上記形状記憶合金Ａの変態温度以下の形状で且つ上
記変態温度以下で上記形状記憶合金Ａの変態温度以上の
形状に略等しい形状の記憶処理を施した複数枚の双方向
性形状記憶合金Ｂと、複数枚のペルチェ効果素子とを用
い、上記形状記憶合金Ａ、Ｂを交互に積層し、且つ各形
状記憶合金Ａ、Ｂ間に上記ペルチェ効果素子を介在させ
ると共に、上記形状記憶合金Ａ又はＢを介して相対する
ペルチェ効果素子の接合面が共に発熱若しくは吸熱を行
うように該ペルチェ効果素子を配列してなる電気信号機
械量変換素子を使用するに際し、前記ペルチェ効果素子
に流す電流の極性を反転させることにより、該ペルチェ
効果素子の発熱面及び吸熱面を反転させることを特徴と
する電子信号機械量変換素子の使用方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27183184A JPS61150678A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | 電気信号機械量変換素子及びその使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27183184A JPS61150678A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | 電気信号機械量変換素子及びその使用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61150678A true JPS61150678A (ja) | 1986-07-09 |
Family
ID=17505466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27183184A Pending JPS61150678A (ja) | 1984-12-25 | 1984-12-25 | 電気信号機械量変換素子及びその使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61150678A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61122381U (ja) * | 1985-01-18 | 1986-08-01 | ||
| JPH02118171U (ja) * | 1989-03-08 | 1990-09-21 | ||
| JP2007151221A (ja) * | 2005-11-24 | 2007-06-14 | Sony Corp | アクチュエータシステム、並びに光学レンズ位置調整装置 |
| DE102016108241A1 (de) * | 2016-05-03 | 2017-11-09 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Stellmittel mit einem Betätigungselement aus einer Formgedächtnislegierung sowie ein hierfür bestimmtes Arbeitsverfahren |
-
1984
- 1984-12-25 JP JP27183184A patent/JPS61150678A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61122381U (ja) * | 1985-01-18 | 1986-08-01 | ||
| JPH0332786Y2 (ja) * | 1985-01-18 | 1991-07-11 | ||
| JPH02118171U (ja) * | 1989-03-08 | 1990-09-21 | ||
| JP2007151221A (ja) * | 2005-11-24 | 2007-06-14 | Sony Corp | アクチュエータシステム、並びに光学レンズ位置調整装置 |
| DE102016108241A1 (de) * | 2016-05-03 | 2017-11-09 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Stellmittel mit einem Betätigungselement aus einer Formgedächtnislegierung sowie ein hierfür bestimmtes Arbeitsverfahren |
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