JP4273902B2

JP4273902B2 - Shape memory alloy actuator

Info

Publication number: JP4273902B2
Application number: JP2003334221A
Authority: JP
Inventors: 孝夫後藤; 茂堂埜; 亮彦斎藤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-09-25
Filing date: 2003-09-25
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2023-09-25
Also published as: JP2005098241A

Description

本発明は、伸縮型の形状記憶合金アクチュエータに関し、詳しくは形状記憶合金に直接通電することによって加熱して、形状記憶効果にもとづく変形を利用して高出力を取り出す形状記憶合金アクチュエータに関するものである。 The present invention relates to a stretchable shape memory alloy actuator, and more particularly to a shape memory alloy actuator that heats by directly energizing a shape memory alloy and takes out a high output using deformation based on the shape memory effect. .

従来から、ワイヤ状の形状記憶合金をメッシュ形状に編み込むことで、可撓性、伸縮性、発生力の向上を図るようにした形状記憶合金アクチュエータが知られている（例えば、特許文献１参照）
この特許文献１に示される従来例にあっては、ワイヤ状の形状記憶合金の弾性域が狭く、このため形状記憶合金アクチュエータとして動作する伸縮量が小さいという問題や、形状記憶合金のからみが生じやすく、からみによる力学的損失が発生するという問題がある。なお伸縮量を大きくするためには形状記憶合金の表面積を大きくせざるを得なくなり、この場合、形状記憶合金アクチュエータの大型化を招くという別の問題が生じる。
特開２００２−４８０５３号公報 2. Description of the Related Art Conventionally, a shape memory alloy actuator is known in which a wire shape memory alloy is knitted into a mesh shape so as to improve flexibility, stretchability, and generated force (see, for example, Patent Document 1).
In the conventional example shown in this patent document 1, the elastic region of the wire-shaped shape memory alloy is narrow, and therefore the problem that the amount of expansion and contraction operating as a shape memory alloy actuator is small, and the entanglement of the shape memory alloy occurs. There is a problem that mechanical loss due to entanglement occurs easily. In order to increase the amount of expansion / contraction, the surface area of the shape memory alloy must be increased, and in this case, another problem arises that the size of the shape memory alloy actuator is increased.
JP 2002-48053 A

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、形状記憶合金線の弾性域を広げることができ、フレキシブルな可変触覚を低コストで得られると共に、様々なアクチュエータ形状に容易に対応でき、さらに小型でありながら出力向上を図ることができると共に、形状記憶合金線のからみ防止等を図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を課題とするものであり、また本発明は、形状記憶合金の比表面積を増加させることができ、低電圧で高い伸縮・発生力が得られ、これにより小型でありながら出力向上を図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を課題とするものである。 The present invention was invented in view of the above-mentioned conventional problems, and can expand the elastic range of the shape memory alloy wire, obtain a flexible variable tactile sense at low cost, and easily form various actuator shapes. It is an object of the present invention to provide a shape memory alloy actuator capable of improving the output while being small in size and capable of preventing entanglement of a shape memory alloy wire. It is an object to provide a shape memory alloy actuator that can increase the specific surface area of a shape memory alloy, obtain a high expansion / contraction force at a low voltage, and can improve output while being small. It is what.

上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、形状記憶合金１と該形状記憶合金１に電圧を印加する電圧印加部２とを有し、電圧印加時の形状記憶合金１の発熱による収縮作用で動作を行なう形状記憶合金アクチュエータであって、上記形状記憶合金１を波状若しくはらせん状の形状記憶合金線１Ａで構成すると共に、この波状若しくはらせん状の形状記憶合金線１Ａを互いに離間して複数列設け、上記波状若しくはらせん状の各形状記憶合金線１Ａの表面を柔軟性のある筒状のヒートシンク１０で各々被覆してなることを特徴としており、このように構成することで、波状若しくはらせん状の形状記憶合金線１Ａの弾性域が広がり、従来のワイヤ状のものと比較してフレキシブルな可変触覚を低コストで得られると共に、様々なアクチュエータ形状に容易に対応できる。また、波状若しくはらせん状の形状記憶合金線１Ａを複数列設けることで、小型でありながら出力向上を図ることができ、そのうえ互いに離間させることで、絶縁距離を確保しつつ形状記憶合金線１Ａのからみ防止を図ることができ、からみによる力学的損失を除去できるようになる。しかも上記波状若しくはらせん状の各形状記憶合金線１Ａの表面を筒状のヒートシンク１０で各々被覆したので、形状記憶合金線１Ａのからみ防止を図ることができる。さらに、ヒートシンク１０が柔軟な筒状であるので、形状記憶合金線１Ａの放熱性が向上し、アクチュエータの動作速度を大にすることができる。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 has a shape memory alloy 1 and a voltage application unit 2 for applying a voltage to the shape memory alloy 1, and the heat generation of the shape memory alloy 1 when a voltage is applied. A shape memory alloy actuator that operates by a contraction action, wherein the shape memory alloy 1 is composed of a wavy or helical shape memory alloy wire 1A, and the wavy or helical shape memory alloy wire 1A is separated from each other. Te provided a plurality of rows, are characterized by being obtained respectively covering the corrugated or spiral surfaces of the shape-memory alloy wire 1A in a cylindrical heat sink 10 with a flexible, in such a configuration, wavy Alternatively, the elastic region of the spiral shape memory alloy wire 1A is widened, and a flexible variable tactile sensation can be obtained at a low cost compared to the conventional wire shape, and various actuators can be obtained. It is possible to easily deal with a mediator shape. Further, by providing a plurality of rows of wavy or spiral shape memory alloy wires 1A, it is possible to improve the output while being small, and by separating them from each other, the insulation of the shape memory alloy wire 1A can be ensured while ensuring an insulation distance. It is possible to prevent entanglement and to remove mechanical loss due to entanglement. Moreover since each cover the corrugated or spiral surfaces of the shape-memory alloy wire 1A in the cylindrical heat sink 10, it is possible to entangled preventing the shape memory alloy wire 1A. Furthermore, since the heat sink 10 is a flexible cylinder, the heat dissipation of the shape memory alloy wire 1A is improved, and the operating speed of the actuator can be increased.

また請求項２記載の発明は、請求項１において、上記複数列の形状記憶合金線１Ａを電気的に直列に接続することを特徴とするのが好ましく、この場合、直列に接続することで、投入電流が低下し、節電効果が得られると共に、複数列の形状記憶合金線１Ａを均一に加熱できるようになる。 The invention of claim 2 is preferably characterized in that, in claim 1, the plurality of rows of shape memory alloy wires 1A are electrically connected in series, and in this case, by connecting in series, The input current is reduced, a power saving effect is obtained, and the plurality of rows of shape memory alloy wires 1A can be heated uniformly.

また請求項３記載の発明は、請求項１において、上記ヒートシンク１０をシリコンで形成したことを特徴としており、このように構成することで、シリコンは絶縁機能とヒートシンク機能とを兼ね備えているので、放熱性向上と絶縁防止の両方の効果が同時に得られるようになる。 The invention of claim 3 is characterized in that, in claim 1, the heat sink 10 is formed of silicon, and by configuring in this way, silicon has both an insulating function and a heat sink function. The effects of improving heat dissipation and preventing insulation can be obtained at the same time.

また請求項４記載の発明は、請求項１又は請求項２において、上記波状若しくはらせん状の形状記憶合金線１Ａを繊維織物４に織り込んだことを特徴とするのが好ましい。この場合、繊維織物４によって形状記憶合金線１Ａ同士のからみ防止を図ることができる。 The invention described in claim 4 is preferably characterized in that, in claim 1 or claim 2, the corrugated or spiral shape memory alloy wire 1A is woven into the fiber fabric 4. In this case, the fiber fabric 4 can prevent entanglement of the shape memory alloy wires 1A.

また請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかにおいて、上記形状記憶合金１の収縮方向Ｍと平行な方向に柔軟性を有する支持体１２を配置し、該柔軟な支持体１２にて形状記憶合金１の収縮方向Ｍの両端部を支持したことを特徴とするのが好ましく、この場合、支持体１２が形状記憶合金１の永久ひずみを防止するためのリミット機構として機能することとなり、波状若しくはらせん状の形状記憶合金１Ａ又は波板状の形状記憶合金板１Ｂの長寿命化を図ることができる。 The invention according to claim 5 is the flexible support according to any one of claims 1 to 4 , wherein the flexible support 12 is arranged in a direction parallel to the shrinking direction M of the shape memory alloy 1. It is preferable that both ends of the shape memory alloy 1 in the contraction direction M are supported by the body 12. In this case, the support 12 functions as a limit mechanism for preventing permanent deformation of the shape memory alloy 1. As a result, the life of the corrugated or spiral shape memory alloy 1A or the corrugated shape memory alloy plate 1B can be extended.

本発明に係る形状記憶合金アクチュエータは、波状若しくはらせん状の形状記憶合金線の弾性域が広がり、フレキシブルな可変触覚を低コストで得られると共に、様々なアクチュエータ形状に容易に対応できる効果が得られ、さらに小型でありながら出力向上を図ことができ、そのうえ形状記憶合金線の絶縁対策及びからみ防止を図ることができ、からみによる力学的損失を除去できる効果が得られる。さらに、上記波状若しくはらせん状の形状記憶合金線を柔軟性のある筒状のヒートシンクで被覆したから、形状記憶合金線のからみ防止を図ることができると共に、形状記憶合金線の放熱性が向上し、アクチュエータの動作速度を大にすることができる。 The shape memory alloy actuator according to the present invention has an elastic range of a wavy or helical shape memory alloy wire, and a flexible variable tactile sensation can be obtained at a low cost, and an effect that can easily correspond to various actuator shapes is obtained. In addition, the output can be improved while being more compact, and furthermore, the shape memory alloy wire can be insulated and prevented from entanglement, and the effect of eliminating mechanical loss due to entanglement can be obtained. Furthermore, since the wavy or helical shape memory alloy wire is covered with a flexible cylindrical heat sink, it is possible to prevent the shape memory alloy wire from being entangled and to improve the heat dissipation of the shape memory alloy wire. The operating speed of the actuator can be increased.

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the accompanying drawings.

図１〜図３は本発明の基本構成の説明図である。形状記憶合金アクチュエータＡは、図１（ａ）に示すように、形状記憶合金１が波状（若しくはらせん状であってもよい）の形状記憶合金線１Ａで構成されており、電圧印加部２から上記形状記憶合金線１Ａに電圧を印加することで、電圧印加時の形状記憶合金１の発熱による収縮作用で動作を行なうものである。本例では、波状の形状記憶合金線１Ａが互いに離間して複数列で波目状に並設されていると共に、各形状記憶合金線１Ａの端部が絶縁保持部３にて保持されている。また各形状記憶合金線１Ａはリード線を介して電圧印加部２に電気的に並列に接続されている。電圧印加部２は、形状記憶合金線１Ａを加熱・冷却するための温度制御部となる。また上記絶縁保持部３は、例えばナイロン、ポリウレタン、シリコン、パリレン、ポリイミド、ポリアセタール、ＭＣナイロン等の絶縁体で構成されている。なお形状記憶合金線１Ａの線径、長さ、曲げピッチ等といった仕様は、形状記憶合金アクチュエータＡの用途や要求される能力に応じて適宜設定すれば良い。また形状記憶合金線１Ａの配列数は必要とされる出力等に合わせて適宜選択すればよい。 1 to 3 are explanatory views of the basic configuration of the present invention. In the shape memory alloy actuator A, as shown in FIG. 1 (a), the shape memory alloy 1 is composed of a wavy (or may be spiral) shape memory alloy wire 1A. By applying a voltage to the shape memory alloy wire 1A, the operation is performed by a contracting action due to heat generation of the shape memory alloy 1 when the voltage is applied. In this example, the wavy shape memory alloy wires 1A are spaced apart from each other and arranged in a wavy pattern in a plurality of rows, and the end portions of the respective shape memory alloy wires 1A are held by the insulating holding portion 3. . Each shape memory alloy wire 1A is electrically connected in parallel to the voltage application unit 2 via a lead wire. The voltage application unit 2 serves as a temperature control unit for heating and cooling the shape memory alloy wire 1A. Moreover, the said insulation holding | maintenance part 3 is comprised with insulators, such as nylon, a polyurethane, a silicon | silicone, parylene, a polyimide, a polyacetal, MC nylon, for example. The specifications of the shape memory alloy wire 1A, such as the wire diameter, length, bending pitch, etc., may be appropriately set according to the use of the shape memory alloy actuator A and the required performance. Further, the number of arrangement of the shape memory alloy wires 1A may be appropriately selected according to the required output.

上記波状の形状記憶合金線１Ａは、形状記憶合金アクチュエータＡの使用温度において顕著な超弾性を示す材料、例えば、Ｎｉ−Ｔｉ合金、Ｎｉ−Ａｌ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃ系合金などが挙げられる。その一例としてＮｉ−Ｔｉの配合比５０％前後の合金やＣｕ−Ａｌ−Ｎｉ合金等の線材で形成されている。 The wavy shape memory alloy wire 1 A includes a material that exhibits remarkable superelasticity at the operating temperature of the shape memory alloy actuator A, such as a Ni—Ti alloy, a Ni—Al alloy, a Fe—Ni—C alloy, and the like. It is done. As an example, it is formed of a wire material such as an alloy having a Ni-Ti compounding ratio of around 50% or a Cu-Al-Ni alloy.

上記波状の形状記憶合金線１Ａの伸縮動作のメカニズムを図１（ｂ）、（ｃ）に示す。先ず、熱処理を施して得た波状の形状記憶合金線１Ａに電圧印加部２より直流を通電すると、ジュール熱が発生して形状記憶合金線１Ａが記憶形状に復帰する。つまり図１（ｃ）のＭで示す方向に収縮した状態となる。一方、形状記憶合金線１Ａへの通電を停止して非加熱状態とすると、形状記憶合金線１Ａは放熱により冷却され、形状回復力が失われて剛性が低下して、このときバネ（図示せず）によるバイアス力によって非加熱時における所定形状、つまり図１（ｂ）の伸張状態となる。このように形状記憶合金アクチュエータＡは、形状記憶合金線１Ａが加熱によって原形状に復帰する際の復帰力を駆動力として利用するものであり、連続した往復動作が可能となる。 FIGS. 1B and 1C show the mechanism of the expansion and contraction operation of the wavy shape memory alloy wire 1A. First, when a direct current is applied to the wavy shape memory alloy wire 1A obtained by the heat treatment from the voltage application unit 2, Joule heat is generated and the shape memory alloy wire 1A returns to the memory shape. That is, it is in a contracted state in the direction indicated by M in FIG. On the other hand, when energization to the shape memory alloy wire 1A is stopped and brought into a non-heated state, the shape memory alloy wire 1A is cooled by heat radiation, the shape recovery force is lost, and the rigidity is lowered. 1), a predetermined shape at the time of non-heating, that is, the extended state of FIG. As described above, the shape memory alloy actuator A uses the restoring force when the shape memory alloy wire 1A is restored to the original shape by heating as a driving force, and can continuously reciprocate.

しかして、上記構成の形状記憶合金アクチュエータＡは、形状記憶合金１を波状（若しくはらせん状）の形状記憶合金線１Ａで構成したので、従来のワイヤ状のものと比較して、形状記憶合金線１Ａの弾性域が大幅に広がる。従って、フレキシブルな可変触覚を低コストで得られると共に、様々なアクチュエータ形状に容易に対応できる。また、互いに離間させて複数列設けているので、絶縁距離を確保しながら出力向上を図ることができると共に、形状記憶合金線１Ａのからみ防止を図ることができ、からみによる力学的損失を除去できる効果が得られる。 Thus, in the shape memory alloy actuator A having the above-described configuration, the shape memory alloy 1 is constituted by the wavy (or spiral) shape memory alloy wire 1A, so that the shape memory alloy wire is compared with the conventional wire shape. The elastic range of 1A is greatly expanded. Therefore, a flexible variable tactile sensation can be obtained at a low cost, and various actuator shapes can be easily handled. In addition, since a plurality of rows are provided apart from each other, it is possible to improve output while ensuring an insulation distance, to prevent entanglement of the shape memory alloy wire 1A, and to remove mechanical loss due to entanglement. An effect is obtained.

ここで、図３に示すように、複数列の形状記憶合金線１Ａを接続部１ｃを介して電気的に直列に接続するようにしてもよい。この場合、投入電流が低下すると同時に、複数列の形状記憶合金線１Ａを均一に加熱できる効果が得られ、さらに通電加熱時の電流値を減少させることができ、そのうえ回路コストを削減できる効果も得られる。 Here, as shown in FIG. 3, a plurality of rows of shape memory alloy wires 1A may be electrically connected in series via the connecting portion 1c. In this case, the effect of being able to uniformly heat the plurality of rows of the shape memory alloy wires 1A is obtained at the same time as the input current is reduced, and further the current value at the time of energization heating can be reduced, and the circuit cost can be reduced. can get.

また、上記構成の形状記憶合金アクチュエータＡの用途の一例を図２に示す。なお、図２（ｂ）、（ｃ）において、左側が冷却時、右側が加熱時を示している。ここでは波状若しくはらせん状の形状記憶合金線１Ａをメッシュ状に編み込んであり、直流通電が可能となっている。 An example of the use of the shape memory alloy actuator A having the above-described configuration is shown in FIG. In FIGS. 2B and 2C, the left side indicates cooling and the right side indicates heating. Here, a wavy or helical shape memory alloy wire 1A is knitted into a mesh shape, and direct current conduction is possible.

先ず、図２（ａ）はメッシュ形状が円筒網形に形成されていて、加熱時に直径が大きくなるとともに長さが短くなる記憶形状に戻るようにしたものである。これを人体の例えば手首に巻き付け、形状記憶合金線１Ａの伸縮力を、血圧測定時の止血手段となる圧迫力（又はその一部）に用いることができ、血圧測定手段Ａ１を提供することができる。 First, in FIG. 2A, the mesh shape is formed in a cylindrical net shape, and is returned to the memory shape in which the diameter increases and the length decreases during heating. This can be wound around, for example, the wrist of a human body, and the stretching force of the shape memory alloy wire 1A can be used as a compression force (or part thereof) serving as a hemostatic means during blood pressure measurement, thereby providing the blood pressure measurement means A1. it can.

図２（ｂ）は円筒メッシュ状の形状記憶合金アクチュエータを円筒軸方向の伸縮に加えて円筒軸方向とは直交する径方向に伸縮させることができるものであり、これを人体の例えば脚に巻き付け、形状記憶合金線１Ａの伸縮力を、圧迫マッサージの圧迫力（又はその一部）として用いることができ、マッサージ機器Ａ２を提供することができる。 FIG. 2B shows a cylindrical mesh-shaped shape memory alloy actuator that can be expanded and contracted in a radial direction perpendicular to the cylindrical axis direction in addition to expansion and contraction in the cylindrical axis direction. The stretching force of the shape memory alloy wire 1A can be used as the compression force (or part thereof) of the compression massage, and the massage device A2 can be provided.

図２（ｃ）はメッシュ状の形状記憶合金アクチュエータを人体の膝に巻き付け、形状記憶合金線１Ａの伸縮力を、人体の動作の発生力又はその一部の補助力に用いるものであり、装着型のパワーアシスト装置（或いは人体用動作補助装置、装着型フィットネス装置、膝関節痛緩和サポータ、歩行補助装置等）Ａ３を提供することができる。 FIG. 2 (c) shows a mesh-shaped shape memory alloy actuator wound around a human knee, and the stretch force of the shape memory alloy wire 1A is used as a force for generating movement of the human body or a partial assist force thereof. Type power assist device (or human body motion assist device, wearable fitness device, knee joint pain relief supporter, walking assist device, etc.) A3 can be provided.

さらに、図２（ｄ）はメッシュ状構造の形状記憶合金アクチュエータを手袋形に構成して手に装着し、形状記憶合金線１Ａの伸縮力を、リハビリにおける人体矯正力（又はその一部）に用いるものであり、リハビリ装置（脳活性装置）Ａ４を提供することができる。 Furthermore, FIG. 2 (d) shows a shape-memory alloy actuator having a mesh-like structure that is worn on a hand after being formed into a glove shape, and the stretching force of the shape memory alloy wire 1A is used as a human body correction force (or part thereof) in rehabilitation. A rehabilitation device (brain activation device) A4 can be provided.

ここにおいて、図２（ａ）〜（ｃ）の例では、メッシュ構造のアクチュエータＡ１、Ａ２，Ａ３を筒状立体構造に構成しているので、二次元構造の場合と比べて、筒状立体構造の末端部分も機械的仕事に有効に作用すると共に、二次元構造で必要とされる末端部分のほつれ対策も不要となる。さらに図２（ａ）〜（ｄ）のいずれにおいて、三次元構造のアクチュエータの形成が可能であると共に、メッシュ構造の形状記憶合金アクチュエータＡは撓み初期から歪みやすくなり、しかもメッシュ構造であるので柔軟構造となるうえに、その編み方によって伸縮・発生力を柔軟に変えることができるようになる。そのうえメッシュ構造とすることで、形状記憶合金線１Ａの比表面積が更に高くなり、より低電圧で高い伸縮・発生力が得られると共に、形状記憶合金線１Ａの数を増減させるだけで出力の変更が容易になるという効果がある。 Here, in the example of FIGS. 2A to 2C, the actuators A1, A2, and A3 having a mesh structure are configured in a cylindrical three-dimensional structure, so that the cylindrical three-dimensional structure is compared with the two-dimensional structure. The end portion of the end portion effectively acts on the mechanical work, and countermeasures against fraying of the end portion required in the two-dimensional structure become unnecessary. Further, in any of FIGS. 2A to 2D, an actuator having a three-dimensional structure can be formed, and the shape memory alloy actuator A having a mesh structure is easily distorted from the initial stage of bending, and is flexible because it has a mesh structure. In addition to the structure, the expansion and contraction force can be flexibly changed depending on the knitting method. In addition, by using a mesh structure, the specific surface area of the shape memory alloy wire 1A is further increased, a high expansion / generation force can be obtained at a lower voltage, and the output can be changed simply by increasing or decreasing the number of the shape memory alloy wires 1A. Has the effect of facilitating.

図４は参考例であり、形状記憶合金１を波板状の形状記憶合金板１Ｂで構成すると共に、その収縮方向Ｍの両端部を絶縁保持部３を介して電圧印加部２（図１）に接続するようにしてもよい。しかして、波板状の形状記憶合金板１Ｂを駆動源として用いることで、従来のワイヤ状のものと比較して、さらに図１の基本構成の波状若しくはらせん状の形状記憶合金線１Ａのものと比較して、形状記憶合金板１Ｂの比表面積が増加し、伸縮・発生力が大幅に向上すると共に、熱の吸収・放出の効率がより向上するようになり、出力向上を大幅に図ることができるという効果がある。また、形状記憶合金板１Ｂの縦横寸法を適宜設定変更することで、電圧印加時に形状記憶合金板１Ｂを縦横に等倍率で拡大させたり、或いは一方向のみに拡大させたりすることが可能になる。 FIG. 4 shows a reference example , in which the shape memory alloy 1 is composed of a corrugated shape memory alloy plate 1B, and the voltage application section 2 (FIG. 1) is connected to both ends of the contraction direction M via the insulating holding section 3. You may make it connect to. By using the corrugated shape memory alloy plate 1B as a drive source, the corrugated or spiral shape memory alloy wire 1A having the basic configuration shown in FIG. Compared to the above, the specific surface area of the shape memory alloy plate 1B is increased, the expansion / contraction force is greatly improved, the efficiency of heat absorption / release is further improved, and the output is greatly improved. There is an effect that can be. Further, by appropriately setting and changing the vertical and horizontal dimensions of the shape memory alloy plate 1B, it is possible to enlarge the shape memory alloy plate 1B vertically and horizontally at the same magnification or to enlarge it only in one direction when a voltage is applied. .

図５は上記波状若しくはらせん状の形状記憶合金線１Ａの表面を絶縁物９又はヒートシンク１０のいずれか一方で被覆した場合の一例を示している。先ず絶縁物９の場合は、形状記憶合金線１Ａの外表面全体を電気的に絶縁することができ、これにより隣り合う形状記憶合金線１Ａ間の短絡防止を容易に図ることができる。つまり、形状記憶合金線１Ａ自体に通電する場合において、短絡を防止するための絶縁物９を被覆することで、絶縁対策を容易に施すことができる結果、アクチュエータとして可撓性・伸縮性・発生力の向上を図ることができると共に、通電加熱をおこなう際に、形状記憶合金線１Ａの表面の絶縁物９によって電気的絶縁がなされて通電加熱時の電流値を低くできるのであり、低電流で高速加熱を図ることができるものである。従って、アクチュエータとしての応答性を高めることができ、更に、電圧印加部２（図１）の出力を小さくでき、小型化を図ることができるものである。また例えば図２（ａ）〜（ｄ）のようにメッシュ構造とする場合において、形状記憶合金線１Ａの表面に絶縁物９を被覆することでクロス部での短絡等の心配がないものである。ここにおいて、絶縁物９として、例えばナイロン、ポリウレタン、シリコン、パリレン、ポリイミド等が用いられる。またポリパラキシレンを蒸着重合してコーティングする方法もある。またこのように蒸着重合して絶縁物９を得る方法以外に、高温酸化、電解酸化、化成処理による酸化等による酸化処理によって絶縁物９を得るようにしてもよく、又、活性化処理→亜鉛メッキ→化成処理によるリン酸塩処理（リン酸Ｚｎ，Ｍｎ，Ｆｅ）やクロメート処理（黒色クロメート、オリーブクロメート）等をおこなう表面処理＋化成処理によって絶縁物９を形成してもよく、更に、セラミックコートやガラスコートをおこなう無機系コーティングによって絶縁物９を得ることも可能である。ところで、絶縁物９の熱伝導率を高めるものとして、例えば高熱伝導シリコン溶液にディップコートをおこなって絶縁物９上にヒートシンク層を形成したり、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕのような、作動時の伸縮に耐えるような弾性率の高い金属薄膜を絶縁物９上に形成することも可能であり、またこのような金属薄膜の形成には、スパッタリング等の物理的処理や、化学的蒸着等の蒸着処理が好適である。さらに、絶縁物９の表面にヒートシンク層を形成すれば、形状記憶合金線１Ａとこれを冷却させるヒートシンク層との間で電気的絶縁を図ることが可能となる。 FIG. 5 shows an example in which the surface of the wavy or helical shape memory alloy wire 1 A is covered with either the insulator 9 or the heat sink 10. First, in the case of the insulator 9, the entire outer surface of the shape memory alloy wire 1A can be electrically insulated, thereby easily preventing a short circuit between the adjacent shape memory alloy wires 1A. In other words, when the shape memory alloy wire 1A itself is energized, the insulation 9 for preventing the short circuit can be covered to easily take insulation measures. As a result, the actuator has flexibility, stretchability, and generation. It is possible to improve the force, and when conducting current heating, electrical insulation is made by the insulator 9 on the surface of the shape memory alloy wire 1A, so that the current value at the time of current heating can be lowered, and the current can be reduced. High-speed heating can be achieved. Therefore, the responsiveness as an actuator can be improved, the output of the voltage application unit 2 (FIG. 1) can be reduced, and the size can be reduced. Further, for example, in the case of a mesh structure as shown in FIGS. 2A to 2D, the surface of the shape memory alloy wire 1A is covered with the insulator 9 so that there is no fear of a short circuit or the like at the cross portion. . Here, as the insulator 9, for example, nylon, polyurethane, silicon, parylene, polyimide or the like is used. There is also a method of coating by vapor deposition polymerization of polyparaxylene. In addition to the method of obtaining the insulator 9 by vapor deposition polymerization, the insulator 9 may be obtained by oxidation treatment such as high temperature oxidation, electrolytic oxidation, oxidation by chemical conversion treatment, etc., or activation treatment → zinc Insulating material 9 may be formed by surface treatment + chemical conversion treatment such as plating treatment (phosphoric acid Zn, Mn, Fe) or chromate treatment (black chromate, olive chromate). It is also possible to obtain the insulator 9 by an inorganic coating that performs coating or glass coating. By the way, in order to increase the thermal conductivity of the insulator 9, for example, a dip coating is performed on a high thermal conductivity silicon solution to form a heat sink layer on the insulator 9, and expansion / contraction during operation such as Cu, Ag, Au is performed. It is also possible to form a metal thin film with a high elastic modulus that can withstand heat on the insulator 9, and for the formation of such a metal thin film, a physical treatment such as sputtering or a vapor deposition treatment such as chemical vapor deposition. Is preferred. Furthermore, if a heat sink layer is formed on the surface of the insulator 9, electrical insulation can be achieved between the shape memory alloy wire 1A and the heat sink layer that cools the shape memory alloy wire 1A.

本発明の実施形態として、図５において、形状記憶合金線１Ａの表面にヒートシンク１０を被覆する場合においては、ヒートシンク１０として例えば、シリコン、アルミ等が用いられる。このヒートシンク１０は放熱性を高めてアクチュエータの動作速度を大にする働きをする。つまり、形状記憶合金線１Ａにおいては加熱応答時間に比べて冷却応答時間が長く、アクチュエータの動作速度は遅い冷却応答時間で決定されてしまう。そこで、冷却応答時間を縮めるため、ヒートシンク１０を用いて形状記憶合金線１Ａを高速で冷却することで、動作速度を速くして、アクチュエータの小型化を図りながら応答性を高めることが可能となる。ここにおいてヒートシンク１０をシリコンで形成するのが好ましい。シリコンは絶縁機能とヒートシンク機能とを兼ね備えているので、放熱性向上と絶縁防止の両方の効果が同時に得られるようになる。なおヒートシンク１０は、熱伝導が空気に比べて高いものであれば特に限定されないが、銅、アルムニウムのような金属若しくは熱伝導性シリコンのような非金属可撓性材料が好的に用いられる。勿論、ヒートシンク１０を伸縮・屈曲可能な柔軟材料によって構成することも可能である。また他例として、ヒートシンク１０と形状記憶合金線１Ａとの間に導電性ペーストを封入すれば、加熱時の形状記憶合金線１Ａの熱がヒートシンク１０に効率よく伝わり、形状記憶合金線１Ａの冷却温度をさらに高めることが可能となる。さらにヒートシンク１０が非金属材料である場合においては、銅やアルムニウムのような熱伝導率の高い金属粉末や金属繊維、金属部材が適当量配合されているのが好ましい。また、ヒートシンク１０を伸縮・屈曲可能な柔軟材料によって構成することも可能である。ここでいう柔軟材料とは、形状記憶合金線１Ａに追従可能な程度の一様な伸び・弾性率を有する材料をいい、かかるものとしては、熱伝導性シリコン、熱伝導性ゴム等があり、このような柔軟材料で形成することで、アクチュエータ全体に可撓性を持たせることが可能となる。 As an embodiment of the present invention, in FIG. 5, when the surface of the shape memory alloy wire 1 A is covered with the heat sink 10, for example, silicon, aluminum or the like is used as the heat sink 10. The heat sink 10 functions to increase heat dissipation and increase the operating speed of the actuator. That is, in the shape memory alloy wire 1A, the cooling response time is longer than the heating response time, and the operation speed of the actuator is determined by the slow cooling response time. Therefore, in order to shorten the cooling response time, the heatsink 10 is used to cool the shape memory alloy wire 1A at a high speed, thereby increasing the operating speed and improving the responsiveness while reducing the size of the actuator. . Here, the heat sink 10 is preferably formed of silicon. Since silicon has both an insulating function and a heat sink function, both effects of improving heat dissipation and preventing insulation can be obtained at the same time. The heat sink 10 is not particularly limited as long as the heat conduction is higher than that of air, but a metal such as copper or aluminum or a non-metallic flexible material such as heat conductive silicon is preferably used. Of course, the heat sink 10 can be made of a flexible material that can be expanded and contracted. As another example, if a conductive paste is sealed between the heat sink 10 and the shape memory alloy wire 1A, the heat of the shape memory alloy wire 1A during heating is efficiently transmitted to the heat sink 10, and the shape memory alloy wire 1A is cooled. The temperature can be further increased. Further, when the heat sink 10 is a non-metallic material, it is preferable that an appropriate amount of metal powder, metal fiber, or metal member having high thermal conductivity such as copper or aluminum is mixed. Further, the heat sink 10 can be made of a flexible material that can be expanded and contracted. As used herein, the flexible material refers to a material having a uniform elongation and elastic modulus that can follow the shape memory alloy wire 1A, such as thermally conductive silicon, thermally conductive rubber, and the like. By forming with such a soft material, it becomes possible to give flexibility to the whole actuator.

さらに上記のように形状記憶合金線１Ａをヒートシンク１０で被覆する場合において、図６に示すように、ヒートシンク１０の表面を絶縁層１１で被覆するのが好ましい。図６（ａ）は、アルミ表面をアルマイト処理することで絶縁層１１を形成している。この場合、アルミ自体に絶縁性を持たせることができ、絶縁材料を不要にできる。また図６（ｂ）は、銅の表面にポリイミドテープ、ビニールテープ、シリコンコート等の絶縁層１１’を貼付している。図６（ｃ）は銅の表面にＡｌ_２Ｏ_３、ナイロン、ポリウレタン、シリコン、パリレン、ポリイミド等の絶縁層１１”を塗布、或いはスパッタリングしている。いずれの場合も、ヒートシンク１０を構成するアルミ、銅等の表面に絶縁層１１（１１’，１１”）を被覆することで、形状記憶合金線１Ａの被覆材料として導電性ヒートシンク材料を用いることができるようになり、この場合、絶縁性と放熱性の両方に優れたものとすることができる。 Further, when the shape memory alloy wire 1A is covered with the heat sink 10 as described above, the surface of the heat sink 10 is preferably covered with the insulating layer 11 as shown in FIG. In FIG. 6A, the insulating layer 11 is formed by anodizing the aluminum surface. In this case, the aluminum itself can be provided with insulating properties, and an insulating material can be dispensed with. In FIG. 6B, an insulating layer 11 ′ such as a polyimide tape, a vinyl tape, or a silicon coat is pasted on the copper surface. In FIG. 6C, an insulating layer 11 ″ such as Al ₂ O ₃ , nylon, polyurethane, silicon, parylene, polyimide, etc. is applied or sputtered on the copper surface. By covering the surface of copper or the like with the insulating layer 11 (11 ′, 11 ″), a conductive heat sink material can be used as a covering material for the shape memory alloy wire 1A. It can be excellent in both heat dissipation.

図７〜図９は、形状記憶合金線１Ａのからみ防止対策の一例を示している。先ず図７は、複数列の波状の形状記憶合金線１Ａを繊維織物４に織り込んでいる。繊維織物４は、例えば、ナイロン、ポリウレタン、シリコン、パリレン、ポリイミド、アルミ、木綿等からなり、形状記憶合金線１Ａの伸長と復帰の繰り返し動作に追従し得るように構成されている。 7 to 9 show an example of measures for preventing entanglement of the shape memory alloy wire 1A. First, in FIG. 7, a plurality of rows of wavy shape memory alloy wires 1 A are woven into the fiber fabric 4. The fiber fabric 4 is made of, for example, nylon, polyurethane, silicon, parylene, polyimide, aluminum, cotton, or the like, and is configured to follow the repeated operation of extension and return of the shape memory alloy wire 1A.

図８は、複数列の形状記憶合金線１Ａ相互間を仕切り５で仕切っている。図８（ａ）は、絶縁台座７上に間隔をあけて壁状仕切り５Ａを並設し、壁状仕切り５Ａ間にそれぞれ１本の形状記憶合金線１Ａを収納している。また図８（ｂ）は、形状記憶合金線１Ａの列数と同数の孔６が開いたブロック状仕切り５Ｂを用い、ブロック状仕切り５Ｂの各孔６に形状記憶合金線１Ａを各々挿入するものであり、さらに図８（ｃ）は、絶縁台座７上に間隔をあけて半円筒形状の仕切り５Ｃを並設し、壁状仕切り５Ｃ内にそれぞれ形状記憶合金線１Ａを収納可能としている。図８（ｄ）は、絶縁台座７上に複数のアーチ状仕切り５Ｄを形状記憶合金線１Ａの長手方向に隔設し、複数のアーチ状仕切り５Ｄ内に形状記憶合金線１Ａを挿入している。これら仕切り５Ａ〜５Ｄによって形状記憶合金線１Ａが伸縮する際に各形状記憶合金線１Ａの配置状態を乱さないようにでき、これにより形状記憶合金線１Ａ間の短絡防止及びからみ防止を図ることができる。ここで、各仕切り５Ａ〜５Ｄは、例えば、ナイロン、ポリウレタン、シリコン、パリレン、ポリイミド、アルミ、木綿等からなる。なお、図８の例では１本の形状記憶合金線１Ａごとに仕切るようにしているが、これに限らず、複数本（例えば、２本）以上の形状記憶合金線１Ａごとに仕切るようにしてもよいものであり、この場合において、形状記憶合金線１Ａの表面にシリコンオイル等の潤滑材を塗布することで、仕切り５と形状記憶合金線１Ａとの間に生じる摩擦防止やからみ防止効果が得られると同時に冷却効果も得られるようになる。 In FIG. 8, the plurality of rows of shape memory alloy wires 1 A are partitioned by a partition 5. In FIG. 8A, wall-like partitions 5A are arranged side by side on the insulating pedestal 7, and one shape memory alloy wire 1A is accommodated between the wall-like partitions 5A. FIG. 8B shows a block-shaped partition 5B in which holes 6 of the same number as the number of rows of the shape-memory alloy wires 1A are used, and the shape-memory alloy wires 1A are inserted into the holes 6 of the block-shaped partition 5B. Further, in FIG. 8C, the semicylindrical partitions 5C are arranged side by side on the insulating pedestal 7 so that the shape memory alloy wires 1A can be accommodated in the wall-shaped partitions 5C. In FIG. 8D, a plurality of arch-shaped partitions 5D are provided on the insulating base 7 in the longitudinal direction of the shape memory alloy wire 1A, and the shape memory alloy wires 1A are inserted into the plurality of arch-shaped partitions 5D. . When the shape memory alloy wire 1A expands and contracts by these partitions 5A to 5D, the arrangement state of each shape memory alloy wire 1A can be prevented from being disturbed, thereby preventing a short circuit and entanglement between the shape memory alloy wires 1A. it can. Here, each partition 5A-5D consists of nylon, a polyurethane, a silicon | silicone, parylene, a polyimide, aluminum, cotton etc., for example. In the example of FIG. 8, the shape memory alloy wire 1A is partitioned for each shape, but the present invention is not limited to this, and the shape memory alloy wire 1A is divided for a plurality of (for example, two) or more shape memory alloy wires 1A. In this case, by applying a lubricant such as silicone oil to the surface of the shape memory alloy wire 1A, it is possible to prevent friction and entanglement between the partition 5 and the shape memory alloy wire 1A. At the same time, a cooling effect can be obtained.

図９は、波状若しくはらせん状の形状記憶合金線１Ａの周辺を筒状物体８で被覆する場合の一例を示している。図９（ａ）は、１本の形状記憶合金線１Ａを中空円形状の筒状物体８によって被覆した場合を示している。この筒状物体８は、例えばナイロン、ポリウレタン、シリコン、パリレン、ポリイミド、アルミ、木綿等からなる。ここで、シリコンは伸縮性や柔軟性に優れている点で筒状物体８の材料として好ましい。なお筒状物体８の内径、肉厚、全長等といった仕様は、形状記憶合金アクチュエータＡの仕様に合わせて適宜設定することができる。また筒状物体８の他例として、図９（ｂ）に示す表裏２枚のシートを貼り合わせて筒状にするチューブ構造体８’であってもよく、或いは図９（ｃ）に示す細長いテープをスパイラル状に巻き付けたチューブ構造体８”であってもよい。また１つの筒状物体８（８’，８”）内に挿入される形状記憶合金線１Ａは１本に限らず、２本以上であってもよく、この場合、形状記憶合金線１Ａの表面にシリコンオイル等の潤滑材を塗布することで、筒状物体８と形状記憶合金線１Ａとの間に生じる摩擦防止やからみ防止効果が得られると同時に冷却効果も得られるようになる。 FIG. 9 shows an example in which the periphery of the wavy or helical shape memory alloy wire 1A is covered with the cylindrical object 8. FIG. 9A shows a case where one shape memory alloy wire 1A is covered with a hollow circular cylindrical object 8. FIG. The cylindrical object 8 is made of, for example, nylon, polyurethane, silicon, parylene, polyimide, aluminum, cotton, or the like. Here, silicon is preferable as a material for the cylindrical object 8 because it is excellent in stretchability and flexibility. Note that the specifications such as the inner diameter, the wall thickness, and the total length of the cylindrical object 8 can be set as appropriate in accordance with the specifications of the shape memory alloy actuator A. As another example of the cylindrical object 8, it may be a tube structure 8 ′ formed by bonding two sheets of the front and back surfaces shown in FIG. 9B into a cylindrical shape, or an elongated shape shown in FIG. 9C. It may be a tube structure 8 ″ in which a tape is wound in a spiral shape. Further, the shape memory alloy wire 1A inserted into one cylindrical object 8 (8 ′, 8 ″) is not limited to one, but 2 In this case, by applying a lubricant such as silicon oil to the surface of the shape memory alloy wire 1A, friction between the cylindrical object 8 and the shape memory alloy wire 1A can be prevented. The cooling effect can be obtained at the same time as the prevention effect is obtained.

図１０は本発明の更に他の実施形態であり、波状若しくはらせん状形状記憶合金線１Ａの収縮方向Ｍと平行な方向に帯状の柔軟な支持体１２を配置し、該支持体１２にて形状記憶合金線１Ａの収縮方向Ｍの両端部を支持した場合の一例を示している。本例では、形状記憶合金線１Ａの両側に一対の柔軟な支持体１２を平行に配置し、各支持体１２の両端部を絶縁保持部３にそれぞれ連結してある。柔軟な支持体１２としては、例えばナイロン、ポリウレタン、木綿等で構成されている。もちろんこれに限定されるものではなく、アクチュエータ動作によって破損しない強度を備えているものであればよい。 FIG. 10 shows still another embodiment of the present invention, in which a band-like flexible support 12 is arranged in a direction parallel to the contraction direction M of the wavy or spiral shape memory alloy wire 1A, and the shape is formed by the support 12. An example in which both ends of the memory alloy wire 1A in the shrinking direction M are supported is shown. In this example, a pair of flexible supports 12 are arranged in parallel on both sides of the shape memory alloy wire 1A, and both ends of each support 12 are connected to the insulating holding part 3, respectively. The flexible support 12 is made of, for example, nylon, polyurethane, cotton, or the like. Of course, the present invention is not limited to this, as long as it is strong enough not to be damaged by the actuator operation.

しかして、柔軟な支持体１２が形状記憶合金線１Ａの永久ひずみを防止するためのリミット機構として機能することとなり、形状記憶合金線１Ａの長寿命化を図ることができるものとなる。また、支持体１２を伸縮・屈曲可能な柔軟材料によって構成することで、形状記憶合金アクチュエータＡとして作動する形状記憶合金線１Ａに追従可能な程度の一様な伸び・弾性率を有するようになり、形状記憶合金アクチュエータＡ全体に可撓性を持たせることが可能となり、応答性を高めることができる。なお図１０では２本の支持体１２を例示しているが、１つ、３つ以上でもよく、用途に応じて適宜選択自在である。また波状若しくはらせん状の形状記憶合金線１Ａに適用される場合に限らず、波板状の形状記憶合金板１Ｂ（図４）にも適用可能である。つまり、波板状の形状記憶合金板１Ｂの収縮方向と平行な方向に支持体１２を配置し、該支持体１２にて形状記憶合金板１Ｂの収縮方向Ｍの両端部を支持することで、上記と同様な効果が得られる。 Therefore, the flexible support 12 functions as a limit mechanism for preventing permanent deformation of the shape memory alloy wire 1A, and the life of the shape memory alloy wire 1A can be extended. Further, by configuring the support 12 with a flexible material that can be expanded and contracted and bent, the support 12 has a uniform elongation and elastic modulus that can follow the shape memory alloy wire 1A that operates as the shape memory alloy actuator A. The entire shape memory alloy actuator A can be made flexible, and the responsiveness can be improved. In addition, in FIG. 10, although the two support bodies 12 are illustrated, one, three or more may be sufficient and can be suitably selected according to a use. Further, the present invention is not limited to the case of being applied to the wavy or spiral shape memory alloy wire 1A, but can also be applied to the corrugated shape memory alloy plate 1B (FIG. 4). That is, by disposing the support 12 in a direction parallel to the shrinking direction of the corrugated shape memory alloy plate 1B, and supporting both ends of the shape memory alloy plate 1B in the shrinking direction M by the support 12, The same effect as described above can be obtained.

図１１は、図１に示した複数列の波状（若しくはらせん状）の形状記憶合金線１Ａと電圧印加部２とで構成されるアクチュエータ部Ａｉを複数積層した場合の一例を示している。積層数は２以上であればよく、必要とされる出力等に合わせて適宜選択すればよい。その数は任意である。これにより形状記憶合金アクチュエータＡの出力向上を一層図ることができ、さらにアクチュエータ部Ａｉの数の増減によって出力設計の自由度を高めることができる。またここにおいて積層された複数のアクチュエータ部Ａｉを各層ごとに個々に動作可能にすることも可能であり、この場合、出力向上に加えて、反復動作のスピードアップ化を容易に図ることができる。また図１１例では形状記憶合金線１Ａを用いたアクチュエータ部Ａｉを例示しているが、波板状の形状記憶合金板１Ｂ（図４）を積層する場合も同様な効果が得られる。 FIG. 11 shows an example in which a plurality of actuator portions Ai each composed of a plurality of rows of wavy (or helical) shape memory alloy wires 1A and voltage application portions 2 shown in FIG. The number of layers may be two or more, and may be appropriately selected according to the required output. The number is arbitrary. As a result, the output of the shape memory alloy actuator A can be further improved, and the degree of freedom in output design can be increased by increasing or decreasing the number of actuator portions Ai. It is also possible to individually operate the plurality of stacked actuator portions Ai for each layer. In this case, in addition to improving the output, it is possible to easily speed up the repetitive operation. Further, in the example of FIG. 11, the actuator portion Ai using the shape memory alloy wire 1A is illustrated, but the same effect can be obtained when the corrugated shape memory alloy plate 1B (FIG. 4) is laminated.

本発明の形状記憶合金アクチュエータＡは、図２で示した血圧測定手段、マッサージ機器、パワーアシスト装置、リハビリ装置等の用途に限らず、例えば、非常に微小かつ高精度の変位量制御が必要とされる動力源の分野等にも広く用いられるものである。 The shape memory alloy actuator A of the present invention is not limited to the use of the blood pressure measuring means, massage device, power assist device, rehabilitation device, etc. shown in FIG. It is also widely used in the field of power sources.

（ａ）は本発明の基本構成の形状記憶合金アクチュエータの斜視図、（ｂ）、（ｃ）は波状の形状記憶合金線の伸縮動作のメカニズムの説明図である。(A) is a perspective view of a shape memory alloy actuator having a basic configuration of the present invention, and (b) and (c) are explanatory views of a mechanism of expansion and contraction operation of a wavy shape memory alloy wire. （ａ）は同上の形状記憶合金アクチュエータを用いた血圧測定手段を示し、（ｂ）はマッサージ機器を示し、（ｃ）は装着型のパワーアシスト装置を示し、（ｄ）は手袋形のリハビリ装置を説明する図である。(A) shows blood pressure measuring means using the shape memory alloy actuator same as above, (b) shows a massage device, (c) shows a wearable power assist device, (d) shows a glove-shaped rehabilitation device. FIG. 同上の形状記憶合金線を電気的に直列接続した場合の説明図である。It is explanatory drawing at the time of connecting the shape memory alloy wire same as the above in series electrically. 参考例の斜視図である。It is a perspective view of a reference example . 本発明の実施形態を示し、同上の形状記憶合金線を絶縁物又はヒートシンクで被覆した場合の説明図である。It is explanatory drawing at the time of showing embodiment of this invention and coat | covering the shape memory alloy wire same as the above with an insulator or a heat sink. （ａ）は同上のヒートシンクの表面をアルマイト処理した場合の説明図、（ｂ）は同上のヒートシンクの表面に絶縁層を貼付した場合の説明図、（ｃ）はヒートシンクの表面に絶縁層を塗布等した場合の説明図である。(A) is an explanatory view when the surface of the heat sink is anodized, (b) is an explanatory view when an insulating layer is applied to the surface of the heat sink, and (c) is an insulating layer applied to the surface of the heat sink. It is explanatory drawing in the case of being equal. 同上の波状の形状記憶合金線が織り込まれた繊維織物の説明図である。It is explanatory drawing of the fiber fabric in which the wavy shape memory alloy wire same as the above was woven. （ａ）は同上の形状記憶合金線を仕切る仕切りの一例を示す斜視図、（ｂ）は仕切りの他例の斜視図、（ｃ）は仕切りの更に他例の斜視図、（ｄ）は仕切りの更に他例の斜視図である。(A) is a perspective view which shows an example of the partition which partitions a shape memory alloy wire same as the above, (b) is a perspective view of the other example of a partition, (c) is a perspective view of the other example of a partition, (d) is a partition It is a perspective view of other example of. （ａ）は同上の形状記憶合金線を内包する筒状物体の斜視図、（ｂ）は筒状物体の他例の斜視図、（ｃ）は筒状物体の更に他例の斜視図である。(A) is a perspective view of a cylindrical object including the shape memory alloy wire same as above, (b) is a perspective view of another example of the cylindrical object, (c) is a perspective view of still another example of the cylindrical object. . 同上の形状記憶合金線を柔軟な支持体で支持した場合の説明図である。It is explanatory drawing at the time of supporting the shape memory alloy wire same as the above with a flexible support body. 同上のアクチュエータ部を複数積層した場合の説明図である。It is explanatory drawing at the time of laminating | stacking multiple actuator parts same as the above.

Explanation of symbols

Ａ形状記憶合金アクチュエータ
１形状記憶合金
１Ａ波状若しくはらせん状の形状記憶合金線
２電圧印加部
４繊維織物
５仕切り
８筒状物体
９絶縁物
１０ヒートシンク
１１絶縁層
１２支持体
Ｍ収縮方向
A Shape memory alloy actuator 1 Shape memory alloy 1A Wavy or spiral shape memory alloy wire
2 Voltage application unit 4 Textile fabric 5 Partition 8 Tubular object 9 Insulator 10 Heat sink 11 Insulating layer 12 Support body M Shrinkage direction

Claims

A shape memory alloy actuator having a shape memory alloy and a voltage application section for applying a voltage to the shape memory alloy, and operating by a contraction action due to heat generation of the shape memory alloy when a voltage is applied. The wavy or helical shape memory alloy wire is formed, and a plurality of rows of the wavy or helical shape memory alloy wires are provided apart from each other, and the surface of each of the wavy or helical shape memory alloy wires is made flexible. A shape memory alloy actuator, wherein each actuator is coated with a cylindrical heat sink.

2. The shape memory alloy actuator according to claim 1, wherein the plurality of rows of shape memory alloy wires are electrically connected in series.

2. The shape memory alloy actuator according to claim 1, wherein the heat sink is made of silicon.

3. The shape memory alloy actuator according to claim 1, wherein the wavy or spiral shape memory alloy wire is woven into a fiber fabric.

The support body which has a softness | flexibility is arrange | positioned in the direction parallel to the shrinkage | contraction direction of the said shape memory alloy, and the both ends of the shrinkage | contraction direction of the shape memory alloy were supported by this flexible support body. The shape memory alloy actuator according to claim 4.