JPS6158979A - 形状記憶合金アクチユエ−タ - Google Patents
形状記憶合金アクチユエ−タInfo
- Publication number
- JPS6158979A JPS6158979A JP17849884A JP17849884A JPS6158979A JP S6158979 A JPS6158979 A JP S6158979A JP 17849884 A JP17849884 A JP 17849884A JP 17849884 A JP17849884 A JP 17849884A JP S6158979 A JPS6158979 A JP S6158979A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shape memory
- memory alloy
- cooling
- arm
- actuator
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Temperature-Responsive Valves (AREA)
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２例えば、ロボットアーム等を駆動するのに用
いられる形状記憶合金アクチュエータの改良に関するも
のである。
いられる形状記憶合金アクチュエータの改良に関するも
のである。
（従来技術）
一般に、この種の形状記憶合金アクチュエータは、スト
ローク出力を大きくとることができるコイル塑と力の出
力を大きくとることができる直線型とがあるが、いずれ
の場合も従来技術ではアクチュエータは断面円形の形状
記憶合金から成る駆動体を備えている。このような駆動
体は加熱過程では速い動作を容易に得ることができるが
、冷却時の戻り速度は加熱時に比べると著しく遅く応答
性が悪い欠点があった。
ローク出力を大きくとることができるコイル塑と力の出
力を大きくとることができる直線型とがあるが、いずれ
の場合も従来技術ではアクチュエータは断面円形の形状
記憶合金から成る駆動体を備えている。このような駆動
体は加熱過程では速い動作を容易に得ることができるが
、冷却時の戻り速度は加熱時に比べると著しく遅く応答
性が悪い欠点があった。
（発明の目的）
本発明の目的は、冷却時でも高い応答性を得ることがで
きる形状記憶合金アクチュエータを提供することにある
。
きる形状記憶合金アクチュエータを提供することにある
。
（発明の構成）
本発明の形状記憶合金アクチュエータは、帯状形状記憶
合金から成る駆動体を備えていることを特徴としている
。この形状記憶合金アクチュエータによれば、駆動体の
表面積が断面円形のものに比べて著しく大きくなるので
冷却能が向上し、冷却時の応答性が向上する。
合金から成る駆動体を備えていることを特徴としている
。この形状記憶合金アクチュエータによれば、駆動体の
表面積が断面円形のものに比べて著しく大きくなるので
冷却能が向上し、冷却時の応答性が向上する。
（実施例）
本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明すると、第
１図は本発明に係る例えばロボットアームを駆動するの
に用いられる形状記憶合金アクチュエータ１０を示し、
このアクチュエータｌＯは、絶縁基台１２の中間垂直壁
１２Ｂを貫通して一側の垂直壁１２Ａに設けられた可動
ターミナル１４と他側の垂直壁ｘｚｃに位置調節可能に
固定された固定ターミナル１６との間に所定の初期歪を
与えて取付けられた形状記憶合金（ＮＴ金合金１８から
成る駆動体２０を備えている。初期歪はこの固定ターミ
ナル１６を位置調節して得られる。ばね２２は垂直壁１
２Ｂと可動ターミナル１４との間に設けられて可動ター
ミナル１４を垂直Ｈ１２Ａに押圧している。この形状記
憶合金１８は、第２図に示すように、断面帯状をなして
いる。この帯状形状記ｔ０合金１８は断面円形の丸線を
圧延するか板を短冊状にν１断じて得られる。
１図は本発明に係る例えばロボットアームを駆動するの
に用いられる形状記憶合金アクチュエータ１０を示し、
このアクチュエータｌＯは、絶縁基台１２の中間垂直壁
１２Ｂを貫通して一側の垂直壁１２Ａに設けられた可動
ターミナル１４と他側の垂直壁ｘｚｃに位置調節可能に
固定された固定ターミナル１６との間に所定の初期歪を
与えて取付けられた形状記憶合金（ＮＴ金合金１８から
成る駆動体２０を備えている。初期歪はこの固定ターミ
ナル１６を位置調節して得られる。ばね２２は垂直壁１
２Ｂと可動ターミナル１４との間に設けられて可動ター
ミナル１４を垂直Ｈ１２Ａに押圧している。この形状記
憶合金１８は、第２図に示すように、断面帯状をなして
いる。この帯状形状記ｔ０合金１８は断面円形の丸線を
圧延するか板を短冊状にν１断じて得られる。
アーム２４は架台２６上に枢支され、このアーム２４と
Ｈ（動ターミナル１４との間にはステ〉ルスワイヤーロ
ーブ２８がアーム基部に設けられたプーリ２５を１回転
し、且つ架台２６と＋ｆ＜直壁１２Ａとの間にループ状
に固定されたガイドチューブ２７内を通るように接続さ
れている。
Ｈ（動ターミナル１４との間にはステ〉ルスワイヤーロ
ーブ２８がアーム基部に設けられたプーリ２５を１回転
し、且つ架台２６と＋ｆ＜直壁１２Ａとの間にループ状
に固定されたガイドチューブ２７内を通るように接続さ
れている。
加熱電源３０はターミナル１４．１６間に接続され、ま
た垂直壁１２Ｂ、１２Ｃの間では駆動体２０は冷却流体
が通るシリコンチューブから成る流体通路３２内に配置
されているのが好ましい。
た垂直壁１２Ｂ、１２Ｃの間では駆動体２０は冷却流体
が通るシリコンチューブから成る流体通路３２内に配置
されているのが好ましい。
次に、」−記アクチュエータの動作をのべると、ターミ
ナル１４．１６間に加熱型１；ｔ３０から通電すると、
形状記憶合金１８は加熱されて収縮し、可動ターミナル
１４はばね２２に抗して変位する。このため、ステンレ
スワイヤロープ２８ガ引っ張られてアーム２４は矢印方
向に回転する０通電を停止して冷却通路３２内に冷却流
体を通すと、形状記憶合金１８は冷却され伸張してアー
ム２４は元に戻る。既にのべたように、形状記憶合金１
８は帯状をなしているので体積に対して表面積が大きい
ので冷却時間が短縮され冷却時の応答性が高くなる。第
３図は形状記憶合金の表面積（Ｓ）対体積（Ｖ）に対す
る冷却時間の変化を示し、Ｓ／Ｖが大きい程冷却時間が
小さくなることが解る。
ナル１４．１６間に加熱型１；ｔ３０から通電すると、
形状記憶合金１８は加熱されて収縮し、可動ターミナル
１４はばね２２に抗して変位する。このため、ステンレ
スワイヤロープ２８ガ引っ張られてアーム２４は矢印方
向に回転する０通電を停止して冷却通路３２内に冷却流
体を通すと、形状記憶合金１８は冷却され伸張してアー
ム２４は元に戻る。既にのべたように、形状記憶合金１
８は帯状をなしているので体積に対して表面積が大きい
ので冷却時間が短縮され冷却時の応答性が高くなる。第
３図は形状記憶合金の表面積（Ｓ）対体積（Ｖ）に対す
る冷却時間の変化を示し、Ｓ／Ｖが大きい程冷却時間が
小さくなることが解る。
尚、」−記実施例では、１つのアームを駆動するように
しているが、実際のロボットでは複数のアームをそれぞ
れに接続された駆動体によって駆動される。また、アー
ム２４の角度変位を検出するためにアームの枢支点には
角度検出器３４が設けられている。
しているが、実際のロボットでは複数のアームをそれぞ
れに接続された駆動体によって駆動される。また、アー
ム２４の角度変位を検出するためにアームの枢支点には
角度検出器３４が設けられている。
次に１本発明と従来との形状記憶合金アクチュエータの
冷却能をのべる０本発明では形状記憶合金試料は断面０
．２ ！ １．５１１ｍの帯状をなし。
冷却能をのべる０本発明では形状記憶合金試料は断面０
．２ ！ １．５１１ｍの帯状をなし。
従来では形状記憶合金試料は断面直径００−５ａの丸線
であった。試料の長さはいずれも２５ｈ＋ｍであり、そ
の初期歪は３ｚであった。また冷却流体として空気を２
０リットル／分の流部で流し、流体通路は外径５ｍｍ、
内径３＋ｅｍのシリコンチューブを用い、ばねは約２０
０ｇ／ｉｍ 、アームの長さはｌＯＱｍｍとした。また
加熱時の通電電流として約４Ａを流した。
であった。試料の長さはいずれも２５ｈ＋ｍであり、そ
の初期歪は３ｚであった。また冷却流体として空気を２
０リットル／分の流部で流し、流体通路は外径５ｍｍ、
内径３＋ｅｍのシリコンチューブを用い、ばねは約２０
０ｇ／ｉｍ 、アームの長さはｌＯＱｍｍとした。また
加熱時の通電電流として約４Ａを流した。
′Ｉ−１枠−ｒ＠ｌ斗７−ノ、のＲ最田声Ｉｎか−な２
ン ごめ目標イ１ａに達するまでは加熱を続けて目標値
に達したらその時点で加熱を止め冷却洗体を流して冷却
時間を比較する。その結果が第４図に示してあり、実線
は本発明の７クチユエータを示し。
ン ごめ目標イ１ａに達するまでは加熱を続けて目標値
に達したらその時点で加熱を止め冷却洗体を流して冷却
時間を比較する。その結果が第４図に示してあり、実線
は本発明の７クチユエータを示し。
点線は従来の７クチユエータを示す、この図から本発明
ではＳ／Ｖが大きいので冷却能が向上していることが解
る。
ではＳ／Ｖが大きいので冷却能が向上していることが解
る。
（発明の効果）
本発明によれば、ヒ記のように、形状記憶合金の体積に
対する表面積が大きく冷却時の応答性が高くなる実益が
ある。
対する表面積が大きく冷却時の応答性が高くなる実益が
ある。
第１図は本発明に係る形状記憶合金アクチュ二一夕の概
略側面図、第２図は形状記憶合金の断面図、第３図は形
状記憶合金の表面積対体積に対する冷却時間を示す特性
図、第４図はアクチュエータの冷却時の応答性を示す線
図である１ ０−−−−一形状記（Ｑ合金アクチュエー
タ。 ｔ ａ−−−−一形状記憶合金、２０−−−−−駆動体
、３２−−−−一流体通路。 ム；； ｌ Ｏ 時１１（ｆ＋）
略側面図、第２図は形状記憶合金の断面図、第３図は形
状記憶合金の表面積対体積に対する冷却時間を示す特性
図、第４図はアクチュエータの冷却時の応答性を示す線
図である１ ０−−−−一形状記（Ｑ合金アクチュエー
タ。 ｔ ａ−−−−一形状記憶合金、２０−−−−−駆動体
、３２−−−−一流体通路。 ム；； ｌ Ｏ 時１１（ｆ＋）
Claims (2)
- （１）帯状形状記憶合金から成る駆動体を備えたことを
特徴とする形状記憶合金アクチュエータ。 - （２）前記駆動体は流体通路内に収納されている特許請
求の範囲第１項に記載の形状記憶合金アクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17849884A JPS6158979A (ja) | 1984-08-29 | 1984-08-29 | 形状記憶合金アクチユエ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17849884A JPS6158979A (ja) | 1984-08-29 | 1984-08-29 | 形状記憶合金アクチユエ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6158979A true JPS6158979A (ja) | 1986-03-26 |
Family
ID=16049506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17849884A Pending JPS6158979A (ja) | 1984-08-29 | 1984-08-29 | 形状記憶合金アクチユエ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6158979A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2659693A1 (fr) * | 1990-03-13 | 1991-09-20 | Renault | Actionneur lineaire. |
| JP2007139965A (ja) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Konica Minolta Opto Inc | 駆動装置 |
| US20120022666A1 (en) * | 2009-01-07 | 2012-01-26 | Brooks Adam W | Actuator for Prosthetic Finger and Method |
| EP3434198A4 (en) * | 2016-03-23 | 2019-11-20 | Yoshimi Inc. | COOLING DEVICE |
-
1984
- 1984-08-29 JP JP17849884A patent/JPS6158979A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2659693A1 (fr) * | 1990-03-13 | 1991-09-20 | Renault | Actionneur lineaire. |
| JP2007139965A (ja) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Konica Minolta Opto Inc | 駆動装置 |
| US20120022666A1 (en) * | 2009-01-07 | 2012-01-26 | Brooks Adam W | Actuator for Prosthetic Finger and Method |
| EP3434198A4 (en) * | 2016-03-23 | 2019-11-20 | Yoshimi Inc. | COOLING DEVICE |
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