冲击驱动式致动器制造技术

本发明专利技术的冲击驱动式致动器（10）构成为具备：因通电加热而收缩的丝线状形状记忆合金（11）；与该丝线状形状记忆合金（11）接触且释放由该丝线状形状记忆合金产生的热的圆盘状绝缘性导热体（12）；以及对丝线状形状记忆合金瞬间地进行通电，使丝线状形状记忆合金瞬间收缩的驱动电路部（16、17）。根据该冲击驱动式致动器，由于考虑形状记忆合金的热特性，并实现产生高的放热作用的导热结构，所以能够利用具有丝线状形态的形状记忆合金的伸缩变形，而且使其变形动作特性的迅速性及适应性变得良好，提高了实用性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及冲击驱动式致动器，尤其涉及利用具有丝线状形态的形状记忆合金的长度方向的伸缩变化能够进行水平方向(或平面方向)或上下方向(前后方向或厚度方向)的冲击运动(冲击动作)、以及基于该冲击动作的重复的旋转动作或直线前进动作的冲击驱动式致动器。
技术介绍
作为利用了形状记忆合金的致动器，以往存在专利文献I 3所记载的致动器。专利文献I提出了在具有两方向性形状记忆效果的形状记忆合金致动器中，能够耐受非常多次的重复动作而且能够飞越地延长动作寿命、扩大操作范围、并且形状稳定的形状记忆合金致动器的设计方法。所谓“两方向性形状记忆效果”是指以下现象使记忆了一定形状的形状记忆合金在低温下变形，之后，若加热则返回原来记忆的形状，若进一步使之处于低温，则返回在该低温下变形的形状。就两方向性形状记忆效果而言，仅通过加热和冷却，不用从外部作用偏压力，形状记忆合金自发地重复形状变化。在具有两方向性形状记忆效果的形状记忆合金致动器中，表现出记忆在低温时变形后的形状(马氏体状态的形状)和高温时恢复形状后的形状(母相状态的形状)这两个形状的举动。在专利文献2所记载的形状记忆合金致动器中，都是在平板状的支撑基体材料与可动件之间都配置多根形状记忆合金线。这些形状记忆合金线以如下方式配置与形成于支撑基体材料与可动件的各个对置面的凹凸部接触，并且以松弛的状态架设。可动件受到来自外侧的外力，被按压到支撑基体材料。形状记忆合金线构成为，在常温下处于松弛状态，若通电进行加热则收缩拉紧成直线状，可动件进行移动。在专利文献3所公开的驱动装置中，在具有形状记忆合金的致动器中，实现了响应的快速化。在该致动器中，以如下方式进行生成形状记忆合金的驱动电流量的控制，即、对形状记忆合金接通驱动电流产生加热进行复原动作，并且基于可动部的位移目标值决定形状记忆合金的位移量。专利文献3所公开的专利技术是在由具有形状记忆合金的致动器构成的驱动装置中，效率良好地实现致动器的响应的高速化。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2003-003948号公报专利文献2 日本特开2005-226458号公报专利文献3 :日本特开2006-166555号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题利用了形状记忆合金的致动器利用记忆形状记忆合金在低温时(常温时)变形后的形状和高温时(通电发热时)形状恢复后的形状的变化的动作来进行驱动动作。形状记忆合金的动作响应性依赖于从高温时向低温时的热状态变化。利用了以往的形状记忆合金的致动器对于从高温时向低温时的热状态变化未充分考虑，因此，因此存在动作响应性低、实用性低之类的缺点。本专利技术的目的在于，鉴于上述的课题，提供一种冲击驱动式致动器，其通过考虑形状记忆合金的热特性来实现产生高的散热作用的导热结构，从而利用具有丝线状形态的形状记忆合金的伸缩变形，而且其变形动作特性的迅速性及适应性良好，并提高了实用性。用于解决课题的方法本专利技术的冲击驱动式致动器为了达到上述目的而如下构成。本专利技术的冲击驱动式致动器的特征在于，具备因通电加热而收缩的丝线状形状记忆合金；与丝线状形状记忆合金接触而释放由该丝线形状记忆合金产生的热的绝缘性导热体；以及对丝线状形状记忆合金瞬间通电而使丝线状形状记忆合金收缩的驱动电路部。在上述的冲击驱动式致动器中，对以规定的配线状态配置的丝线状的形状记忆合金，设置通过与该丝线状形状记忆合金接触而迅速地散发并释放由该形状记忆合金产生的热的绝缘性导热体，因此能够迅速地释放因瞬间的通电引起的发热而产生的热，能够迅速地实现丝线状形状记忆合金的低温化。在上述的结构中，其特征在于，优选绝缘性导热体至少在一部分上具有大致圆周形状，以与绝缘性导热体的圆周面接触的方式配置丝线状形状记忆合金，丝线状形状记忆合金在因通电而收缩时，使绝缘性导热体的位置位移。由于利用绝缘性导热体的圆周面的大致半圆部的整个区域来使由丝线状形状记忆合金产生的通电时的热散发，因此能够使热的释放路径变大，能够使丝线状形状记忆合金迅速地处于低温。另外，通过构成为利用半圆形的形状，而且丝线状形状记忆合金整体与绝缘性导热体的圆周面的半圆部接触，从而能够利用丝线状形状记忆合金的收缩动作转换成绝缘性导热体的半径方向的动作，能够作为可实现绝缘性导热体的径向冲击的驱动部来使用。在上述的结构中，其特征在于，优选绝缘性导热体的圆周面形成有槽，丝线状形状记忆合金配置在槽中。槽例如是剖面形状为V字型，丝线状形状记忆合金以与V字槽的两个壁面分别接触的方式配置，因此能够实现散发热的功能。在上述的结构中，其特征在于，优选，绝缘性导热体具备大致平行地对置而且具有多个凹凸突起部的两个构成部件，在两个构成部件之间，以与凹凸突起部相接触的方式配置丝线状形状记忆合金，丝线状形状记忆合金在因通电而收缩时，使两个构成部件的间隔变化。根据该结构，能够将丝线状形状记忆合金的收缩动作转换成与板材的面正交的方向的板材的动作(位移)，能够使两个构成部件的间隔变化。在上述的结构中，其特征在于，优选绝缘性导热体具备大致平行地对置而且具有大致棒状或管形状的两根构成部件，丝线状形状记忆合金以与两根构成部件的周围相接触的方式卷绕螺旋形，丝线状形状记忆合金在因通电而收缩时，以使两根构成部件的间隔变小的方式位移。关于两根构成部件的绝缘性导热体，隔有间隔地配置，一个构成部件隔有间隔地被弹性支撑，而且一方固定且被弹性支撑的另一方移动自如，在该状态下使丝线状形状记忆合金收缩，使另一方的构成部件以与被固定的一方的构成部件接近的方式位移。在上述的结构中，其特征在于，优选丝线状形状记忆合金卷绕成环状或8字状。在卷绕成8字状的结构中，能够使丝线状形状记忆合金与棒状绝缘性导热体的表面的接触面积变大，由此能够提高因通电而产生的热的散发能力。在上述的结构中，其特征在于，优选具备两根构成部件构成的绝缘性导热体的分别构成为，至少与丝线状形状记忆合金接触的外表面的剖面为包含大致半圆的曲线。在上述的结构中，其特征在于，优选绝缘性导热体作为以旋转自如的方式设置的旋转体而形成，丝线状形状记忆合金以与绝缘性导热体的圆周面接触而且卷绕在绝缘性导热体的圆周面的方式设置，并且两端被固定，丝线状形状记忆合金在因通电而收缩时，紧固绝缘性导热体，对其旋转动作进行制动。在上述的结构中，能够将丝线状形状记忆合金的收缩产生作用作为对旋转体的旋转动作施加制动(制动)的机构来利用。在上述的结构中，其特征在于，优选绝缘性导热体作为以旋转自如的方式设置的旋转体而形成，而且在其圆周面形成有螺旋状的槽，丝线状形状记忆合金以与绝缘性导热体的圆周面的槽内接触而且卷绕在槽内的方式设置，并且以一端被固定而且另一端被拉拽的方式由弹性机构部支撑，丝线状形状记忆合金在因通电而收缩时，使绝缘性导热体旋转。在上述的结构中，利用丝线状形状记忆合金重复短时间的收缩，以及与形成于旋转体绝缘性导热体的圆周面的螺旋状的槽的配合关系，能够作为用于使该旋转体绝缘性导热体向任意一个方向旋转的冲击驱动式致动器来使用。在上述的结构中，其特征在于，优选与丝线状形状记忆合金分开地设置第二丝线状形状记忆合金，第二丝线状形状记忆合金以与绝缘性导热体的圆周面的槽内接触而且沿与丝线状形状记忆合金的卷绕方向相反的方向上卷绕在槽内的方式设置，并且以一端被固定而且另本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.20 JP 2010-1851511.一种冲击驱动式致动器，其特征在于，具备: 因通电加热而收缩的丝线状形状记忆合金(11、21、31、51、61、71、81)； 与上述丝线状形状记忆合金(11、21、31、51、61、71、81)接触且释放由上述丝线状形状记忆合金产生的热的绝缘性导热体(12、22、324、328、52、62、82八、828、101、102);以及 对上述丝线状形状记忆合金(11、21、31、51、61、71、81)瞬间通电而使上述丝线状形状记忆合金(11、21、31、51、61、71、81)收缩的驱动电路部(16、17、41、66)。2.根据权利要求1所述的冲击驱动式致动器，其特征在于， 上述绝缘性导热体(12、22、32八、328、52、62)至少在一部分上具有大致圆周形状， 以与上述绝缘性导热体(12、22、32八、328、52、62)的圆周面接触的方式配置上述丝线状形状记忆合金(11、21、31、51、61、71)， 上述丝线状形状记忆合金(11、21、31、51、61、71)在因通电而收缩时，使上述绝缘性导热体(12、22、32六、328、52、62)的位置位移。3.根据权利要求2所述的冲击驱动式致动器，其特征在于， 在上述绝缘性导热体(12)的上述圆周面形成有槽(12a)，上述丝线状形状记忆合金(11)配置在上述槽(12a)中。4.根据权利要求1所述的冲击驱动式致动器，其特征在于， 上述绝缘性导热体具备大致平行地对置而且具有多个凹凸突起部(22A、22B)的两个构成部件(101、102)，在上述两个构成部件(101、102)之间，以与上述凹凸突起部(22A、22B)相接触的方式配置上述丝线状形状记忆合金(21)，上述丝线状形状记忆合金(21)在因通电而收缩时，使上述两个构成部件(101、102)的间隔变化。5.根据权利要求1所述的冲击驱动式致动器，其特征在于， 上述绝缘性导热体具备大致平行地对置而且具有大致棒状或管形状的两根构成部件(32A、32B)，上述丝线状形状记忆合金(31)以与上述两根构成部件(32A、32B)的周围相接触的方式卷绕为螺旋形，上述丝线状形状记忆合金(31)在因通电而收缩时，以使上述两根构成部件(32A、32B)的间隔变小的方式位移。6.根据权利要求5所述的冲击驱动式致动器，其特征在于， 上述丝线状形状记忆合金(31)卷绕成环状或8字状。7.根据权利要求5或6所述的冲击驱动式致动器，其特征在于， 具备上述两根构成部件(32A、32B)的上述绝缘性导热体的分别构成为，至少与上述丝线状形状记忆合金(31)接触的外表面的剖面为包含大致半圆的曲线。8.根据权利要求1所述的冲击驱动式致动器，其特征在于， 上述绝缘性导热体(52、62)作为以旋转自如的方式设置的旋转体而形成， 上述丝线状形状记忆合金(51、61、71)以与上述绝缘性导热体(52、62)的圆周面接触而且卷绕在上述绝缘性导热体(52、62)的圆周面的方式设置，并且两端被固定， 上述丝线状形状记忆合金(51、61、71)在因通电而收缩时，紧固上述绝缘性导热体(52、62)，对其旋转动作进行制动。9.根据权利要求1所述的冲击驱动式致动器，其特征在于， 上述绝缘性导热体(62)作为以旋转自如的方式设置的旋转体而形成，而且在其圆周面形成有螺旋状...

【专利技术属性】
技术研发人员：权藤雅彦，
申请(专利权)人：株式会社青电舍，
类型：
国别省市：