專利名稱：驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)驅(qū)動(dòng)裝置，特別是有關(guān)利用形狀記憶合金的特性以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，現(xiàn)在，正如特開2000-310181號(hào)公報(bào)(參照第2頁、

圖11)及特開平5-224136號(hào)公報(bào)(參照第3頁、圖3)所公示的那樣，有使用細(xì)線狀的形狀記憶合金構(gòu)件的驅(qū)動(dòng)裝置。這種驅(qū)動(dòng)裝置，利用形狀記憶合金構(gòu)件被加熱到比變態(tài)溫度高的溫度，則變化成被記憶的形狀；而冷卻到比變態(tài)溫度低的溫度，則變化為原來的形狀的特性。形狀記憶合金構(gòu)件的位移量由于是全長的百分之幾，所以作為驅(qū)動(dòng)裝置，為了得到充分的輸出(位移量)，需要增加形狀記憶合金構(gòu)件的全長?？墒?，把形狀記憶合金構(gòu)件配置成直線狀的話，則需要較大的空間。
因此，近年有提案提出了通過把形狀記憶合金構(gòu)件纏繞在卷繞構(gòu)件的周圍，從而可以把全長較長的形狀記憶合金構(gòu)件配置在較小的空間上的驅(qū)動(dòng)裝置。這種驅(qū)動(dòng)裝置，例如被公開在特開2000-310181號(hào)公報(bào)(參照第6頁、圖1)、特開平8-226376號(hào)公報(bào)(參照第3-5頁、圖1)、特開平10-148174號(hào)公報(bào)(參照第2-3頁、圖1)以及特開平8-77674號(hào)公報(bào)(參照第5頁、圖5)。
可是，正如這些文獻(xiàn)所述，把形狀記憶合金構(gòu)件纏繞在卷繞構(gòu)件的周圍上的話，與把形狀記憶合金構(gòu)件配置成直線狀時(shí)相比，存在著形狀記憶合金構(gòu)件的位移量變小的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為消除上述問題而進(jìn)行的，其目的是抑制與把形狀記憶合金構(gòu)件配置成直線狀的驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行比較時(shí)的位移量的降低，提供可配置成小的空間(即可以提高空間效率)的驅(qū)動(dòng)裝置。
本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于，具備可彎曲的形狀記憶合金構(gòu)件、使上述形狀記憶合金構(gòu)件的長度方向產(chǎn)生張力的賦能機(jī)構(gòu)、為使上述形狀記憶合金構(gòu)件彎曲且具有與上述形狀記憶合金構(gòu)件接合的多個(gè)接合部并且上述多個(gè)接合部沿著閉路排列的彎曲機(jī)構(gòu)，上述接合部與上述形狀記憶合金構(gòu)件接合，在上述形狀記憶合金構(gòu)件上產(chǎn)生長度方向的張力。
利用本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置的話，在抑制形狀記憶合金構(gòu)件位移量降低的同時(shí)，還可以提高空間效率，由此可實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)裝置的小型化。
附圖簡(jiǎn)單說明圖1是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的俯視圖。
圖2是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的立體圖。
圖3是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1比較例相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的立體圖。
圖4是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1其他比較例相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的立體圖。
圖5是為對(duì)針對(duì)圖3所示的驅(qū)動(dòng)裝置所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說明的立體圖。
圖6(a)是為對(duì)針對(duì)圖4所示的驅(qū)動(dòng)裝置所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說明的立體圖；圖6(b)是其俯視圖。
圖7(a)是對(duì)于圖4所示的驅(qū)動(dòng)裝置，為對(duì)改變形狀記憶合金構(gòu)件的卷曲方法而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說明的立體圖；圖7(b)是其俯視圖。
圖8(a)是對(duì)于圖4所示的驅(qū)動(dòng)裝置，為對(duì)改變形狀記憶合金構(gòu)件的卷曲方法而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說明的立體圖；圖8(b)是其俯視圖。
圖9是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的俯視圖。
圖10是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)3相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的立體圖。
圖11是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)4相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的立體圖。
圖12是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)5相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的俯視圖。
圖13是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)5相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的另外構(gòu)成例的立體圖。
圖14是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)6相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的立體圖。
圖15(a)是為對(duì)有關(guān)本發(fā)明實(shí)施形態(tài)6相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說明的立體圖；圖15(b)是其俯視圖。
圖16(a)是對(duì)于本發(fā)明實(shí)施形態(tài)6相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置，為對(duì)變更形狀記憶合金構(gòu)件纏繞角而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說明的立體圖；圖16(b)是其俯視圖。
圖17(a)是對(duì)于本發(fā)明實(shí)施形態(tài)6相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置，為對(duì)進(jìn)一步變更形狀記憶合金構(gòu)件纏繞角而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說明的立體圖；圖17(b)是其俯視圖。
圖18(a)是為對(duì)本發(fā)明實(shí)施形態(tài)6相關(guān)的彎曲構(gòu)件的形狀進(jìn)行說明的立體圖；圖18(b)、(c)及(d)是表示彎曲構(gòu)件具體形狀的俯視圖。
圖19是表示接觸比率和位移比率關(guān)系的曲線圖，與表1對(duì)應(yīng)。
圖20是表示接觸比率和位移比率關(guān)系的曲線圖，與表2對(duì)應(yīng)。
圖21(a)是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)6中的彎曲構(gòu)件的形狀的俯視圖；圖21(b)及(c)是表示彎曲構(gòu)件其他構(gòu)成例的俯視圖。
圖22是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)7相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的俯視圖。
圖23是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)8相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的立體圖。
圖24(a)是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)9相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的主視圖；圖24(b)是其側(cè)視圖。
圖25(a)是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)10相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的立體圖；圖25(b)是從不同方向看的立體圖。
圖26是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)11相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的立體圖。
圖27是為對(duì)針對(duì)本發(fā)明實(shí)施形態(tài)11相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說明的俯視圖。
圖28(a)、(b)、(c)及(d)是分別表示圖27所示的實(shí)驗(yàn)中所使用的卷繞構(gòu)件的俯視圖。
圖29是表示針對(duì)本發(fā)明實(shí)施形態(tài)11相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的直柱圖。
圖30是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)12相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的立體圖。
圖31是為對(duì)針對(duì)本發(fā)明實(shí)施形態(tài)12相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說明的立體圖。
圖32(a)、(b)、(c)及(d)是為對(duì)使用具有不同斷面形狀的彎曲構(gòu)件而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)分別進(jìn)行說明的俯視圖。
圖33(a)、(b)、(c)及(d)是分別表示4種近似三角柱狀彎曲構(gòu)件的俯視圖。
圖34(a)、(b)、(c)及(d)是分別表示4種近似四角柱狀彎曲構(gòu)件的俯視圖。
圖35(a)、(b)、(c)及(d)是分別表示4種近似六角柱狀彎曲構(gòu)件的俯視圖。
圖36(a)、(b)、(c)及(d)是分別表示4種近似圓柱狀彎曲構(gòu)件的俯視圖。
圖37是表示接觸比率和位移比率關(guān)系的曲線圖，與表4對(duì)應(yīng)。
圖38(a)及(b)是為對(duì)本發(fā)明實(shí)施形態(tài)13相關(guān)的形狀記憶合金構(gòu)件和壓接端子的固定方法的工序進(jìn)行說明的圖；圖38(c)及(d)是為說明其他工序例子的圖。
圖39是為對(duì)圖38(b)及(d)所示工序的后續(xù)工序進(jìn)行說明的圖。
圖40是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)14相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的立體圖。
圖41(a)是表示作為實(shí)施形態(tài)14比較例的驅(qū)動(dòng)裝置的立體圖；圖41(b)是表示作為其他比較例的驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)成例的立體圖。
圖42是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)15相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的立體圖。
圖43是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)15相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置其他構(gòu)成例的立體圖。
圖44是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)16相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的立體圖。
圖45是為對(duì)針對(duì)本發(fā)明實(shí)施形態(tài)16相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說明的立體圖。
圖46是表示圖45所示的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的曲線圖，與表5對(duì)應(yīng)。
圖47是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)16相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置其他構(gòu)成例的立體圖。
圖48是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)16相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的立體圖。
圖49是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)16相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的通電電路的方框圖。
圖50是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)16的比較例，在形狀記憶合金構(gòu)件中一律流過電流時(shí)的通電電路的方框圖。
圖51是圖49所示的通電電路的電路圖。
圖52是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)17相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的立體圖。
圖53是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)17相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置其他構(gòu)成例的立體圖。
圖54是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)18相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的立體圖。
圖55是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)19相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的立體圖。
圖56(a)、(b)及(c)是對(duì)有關(guān)本發(fā)明實(shí)施形態(tài)19相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的三種實(shí)驗(yàn)裝置的構(gòu)成分別進(jìn)行表示的立體圖。
圖57是表示利用圖56所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖，與表6對(duì)應(yīng)。
圖58是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)20相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的立體圖。
圖59是表示對(duì)有關(guān)本發(fā)明實(shí)施形態(tài)20相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)裝置的立體圖。
圖60是表示利用圖59所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖，與表7對(duì)應(yīng)。
圖61(a)是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)21相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的立體圖；圖61(b)是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)21相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置另外構(gòu)成例的立體圖。
圖62(a)是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)21相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置其他構(gòu)成例的立體圖；圖62(b)是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)21相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置另外其他構(gòu)成例的立體圖。
圖63(a)是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)21相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置另外其他構(gòu)成例的立體圖；圖63(b)是其主視圖；圖63(c)是從另外方向看的立體圖。
圖64(a)及(b)是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)21的比較例，表示把現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)裝置適用于照相機(jī)透鏡驅(qū)動(dòng)時(shí)的構(gòu)成例的剖面圖及立體圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施形態(tài)1圖1及圖2是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置1的俯視圖及立體圖。如圖1及圖2所示，驅(qū)動(dòng)裝置1的基座6具有承載面6a和與它近似垂直的壁面6b。在承載面6a上，在只離壁面6b規(guī)定距離的位置，立設(shè)了銷狀的彎曲構(gòu)件5。形狀記憶合金構(gòu)件2，其一端(固定端)被固定在壁面6b上，并處于以纏繞角θ為180度纏繞在彎曲構(gòu)件5的周面的狀態(tài)；另一端(可動(dòng)端)被安裝在移動(dòng)體3的一方側(cè)。此外，所謂纏繞角180度，意味形狀記憶合金構(gòu)件2接合彎曲構(gòu)件5而被彎曲180度。由拉伸螺旋彈簧所形成的彈性構(gòu)件4，處于產(chǎn)生規(guī)定張力的稍微伸長的狀態(tài)，一端被固定在壁面6b上，且另一端被固定在移動(dòng)體3的另一方側(cè)(與被安裝形狀記憶合金構(gòu)件2側(cè)相反的一側(cè))。
驅(qū)動(dòng)裝置1，在形狀記憶合金構(gòu)件2的固定端和彈性構(gòu)件4的固定端(被固定在壁面6b一方的端部)之間使用通電電路7流過直流電流，利用形狀記憶合金構(gòu)件2的電阻產(chǎn)生的發(fā)熱(焦耳熱)對(duì)形狀記憶合金構(gòu)件2加熱，為此，彈性構(gòu)件4及移動(dòng)體3使用導(dǎo)電材料。但是，形狀記憶合金構(gòu)件2的加熱方法并不限于該方法。移動(dòng)體3雖然也可以接觸承載面6a，但是這時(shí)移動(dòng)體3移動(dòng)時(shí)在與承載面6a之間產(chǎn)生的摩擦，相對(duì)于形狀記憶合金構(gòu)件2所產(chǎn)生的張力可以忽略不計(jì)。
這里，彎曲構(gòu)件5構(gòu)成了使形狀記憶合金構(gòu)件2彎曲的彎曲機(jī)構(gòu)。彎曲構(gòu)件5的周面與形狀記憶合金構(gòu)件2接合的部分在彎曲機(jī)構(gòu)中形成了與形狀記憶合金構(gòu)件2接合的接合部。基座6構(gòu)成了對(duì)彎曲構(gòu)件5進(jìn)行保持的保持機(jī)構(gòu)。
如上構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)裝置1，利用通電電路7在形狀記憶合金構(gòu)件2上通上規(guī)定的直流電流(例如100mA)的話，那么形狀記憶合金構(gòu)件2被加熱而收縮，移動(dòng)體3抵抗彈性構(gòu)件4的賦能力而向箭頭A方向移動(dòng)。停止向形狀記憶合金構(gòu)件2通電的話，那么其溫度降低，為了伸長至原來的長度，移動(dòng)體3利用彈性構(gòu)件4的賦能力向箭頭B方向移動(dòng)。
圖3是本實(shí)施形態(tài)相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的比較例，是表示把形狀記憶合金構(gòu)件101配置成直線狀的驅(qū)動(dòng)裝置100的俯視圖。形狀記憶合金構(gòu)件101的一端被固定在固定壁104a上，另一端被固定在移動(dòng)體102的一方側(cè)(圖中右側(cè))。移動(dòng)體102的另一方側(cè)(圖中左側(cè))被固定在彈性構(gòu)件103的一端，彈性構(gòu)件103的另一端被固定在固定壁104b上。由于彈性構(gòu)件103的賦能力，在形狀記憶合金構(gòu)件101的長度方向上產(chǎn)生張力，未松弛地被配置成直線狀。形狀記憶合金構(gòu)件101利用通電電路105通電進(jìn)行加熱。通過利用通電電路105對(duì)形狀記憶合金構(gòu)件101進(jìn)行通電，形狀記憶合金構(gòu)件101收縮且移動(dòng)體102向箭頭A表示的方向移動(dòng)，停止通電時(shí)移動(dòng)體102向箭頭B表示的方向移動(dòng)。但是，該驅(qū)動(dòng)裝置100，由于把形狀記憶合金構(gòu)件101配置成直線狀，所以要縮小裝置在其長度方向的尺寸比較困難。
圖4是本實(shí)施形態(tài)相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的其他比較例，是表示把形狀記憶合金構(gòu)件101在大徑(例如直徑10mm)圓筒狀卷繞構(gòu)件106周圍纏繞約360度的驅(qū)動(dòng)裝置110的圖。通過把形狀記憶合金構(gòu)件101在卷繞構(gòu)件106上纏繞約360度，可以把全長較長的形狀記憶合金構(gòu)件101放進(jìn)較小的空間內(nèi)(即可以提高空間效率)，但是與圖3所示的驅(qū)動(dòng)裝置100相比，移動(dòng)體102的位移量減少。
對(duì)于有關(guān)這些比較例的驅(qū)動(dòng)裝置100、110的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，現(xiàn)進(jìn)行說明。圖5所示的是把形狀記憶合金構(gòu)件101配置成直線狀時(shí)(與圖3中的驅(qū)動(dòng)裝置100對(duì)應(yīng))的實(shí)驗(yàn)方法。線徑約60μm長度為50mm的細(xì)線狀的形狀記憶合金構(gòu)件101的兩端分別安裝有壓接端子120，把一方的壓接端子120固定在固定銷121a上，把另一方的壓接端子120固定在彈性構(gòu)件103的一端上。彈性構(gòu)件103的另一端，固定在固定銷121b上。通過測(cè)量把形狀記憶合金構(gòu)件101和彈性構(gòu)件103結(jié)合起來的壓接端子120的位移量，以評(píng)價(jià)移動(dòng)體102(圖3)的位移量。此外，彈性構(gòu)件103(拉伸螺旋彈簧)在形狀記憶合金構(gòu)件101未通電狀態(tài)下伸長1mm。彈性構(gòu)件103在伸長1mm的狀態(tài)下約產(chǎn)生49×10-3N的張力，通過再伸長1mm(即形狀記憶合金構(gòu)件2收縮1mm)，則約產(chǎn)生98×10-3N的張力。
此外，如圖6(a)及(b)所示，在由POM(聚氧化甲烯)或者ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂)制成的直徑10mm的圓筒狀的卷繞構(gòu)件106上把細(xì)線狀的形狀記憶合金構(gòu)件101纏繞約180度進(jìn)行了同樣的實(shí)驗(yàn)。從形狀記憶合金構(gòu)件101的卷繞構(gòu)件106到兩方的壓接端子120的長度C為17.1mm。另外，如圖7(a)及(b)所示，在卷繞構(gòu)件106上把形狀記憶合金構(gòu)件101纏繞360度進(jìn)行了同樣的實(shí)驗(yàn)。從形狀記憶合金構(gòu)件101的卷繞構(gòu)件106到兩方的壓接端子120的長度C1和C2都為9.3mm。進(jìn)而，如圖8(a)及(b)所示，在卷繞構(gòu)件106上把形狀記憶合金構(gòu)件101纏繞450度進(jìn)行了同樣的實(shí)驗(yàn)。從形狀記憶合金構(gòu)件101的卷繞構(gòu)件106到壓接端子120的長度C為11mm。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如圖5所示，把形狀記憶合金構(gòu)件101配置成直線狀時(shí)，形狀記憶合金構(gòu)件101的端部的位移量為1.6mm。相比之下，如圖6所示，在直徑10mm的卷繞構(gòu)件106上把形狀記憶合金構(gòu)件101纏繞約180度的實(shí)驗(yàn)中，卷繞構(gòu)件106無論是POM還是ABS，位移量都約為1.0mm。此外，如圖7所示，在把形狀記憶合金構(gòu)件101纏繞約360度的實(shí)驗(yàn)中，位移量為0.5mm(卷繞構(gòu)件106為POM時(shí))及1.0mm(卷繞構(gòu)件106為ABS時(shí))。另外，如圖8所示，在把形狀記憶合金構(gòu)件101纏繞約450度的實(shí)驗(yàn)中，位移量為0.3mm(卷繞構(gòu)件106為POM時(shí))及0.6mm(卷繞構(gòu)件106為ABS時(shí))。也就是說，與把形狀記憶合金構(gòu)件101配置成直線狀的情況(圖5)相比可知，形狀記憶合金構(gòu)件101的位移量，在纏繞角為180度時(shí)約為62％；纏繞角為360度時(shí)約為35％(POM)及約為61％(ABS)；纏繞角為450度時(shí)則降低到約20％(POM)及約36％(ABS)。
接著，對(duì)于有關(guān)本實(shí)施形態(tài)(圖1及圖2)相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置1的同樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行說明。實(shí)驗(yàn)的方法與圖5所示的實(shí)驗(yàn)方法相同。彎曲構(gòu)件5是金屬制的直徑1mm的銷狀構(gòu)件，形狀記憶合金構(gòu)件2被制成線徑約60μm長度為50mm的細(xì)線狀。此外，從移動(dòng)體3(壓接端子)到銷5的形狀記憶合金構(gòu)件2的長度，在未通電時(shí)為11.8mm。進(jìn)而，彈性構(gòu)件4，在通常時(shí)伸長1mm的狀態(tài)下約產(chǎn)生49×10-3N的張力，通過再伸長1mm(即形狀記憶合金構(gòu)件2收縮1mm)，則約產(chǎn)生98×10-3N的張力。
在使用本實(shí)施形態(tài)相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置1的實(shí)驗(yàn)中，形狀記憶合金構(gòu)件2通上100mA的直流電流，對(duì)形狀記憶合金構(gòu)件2加熱而使之收縮時(shí)的端部的位移量為1.5mm。也就是說，相對(duì)把形狀記憶合金構(gòu)件配置成直線狀時(shí)位移量(1.6mm)得到了其約94％的位移量。即由此可知，利用彎曲構(gòu)件5(這里為直徑1mm的金屬銷)使細(xì)線狀的形狀記憶合金構(gòu)件2彎曲，可得到把形狀記憶合金構(gòu)件配置成直線狀時(shí)的約94％的位移量。
如上所述，利用本實(shí)施形態(tài)的驅(qū)動(dòng)裝置1的話，由于是用彎曲構(gòu)件5使形狀記憶合金構(gòu)件2彎曲，在該形狀記憶合金構(gòu)件2的長度方向產(chǎn)生張力，所以可以抑制移動(dòng)體3的位移量的降低，同時(shí)把全長較長的形狀記憶合金構(gòu)件2配置在更小的空間上，即可以提高空間效率。
實(shí)施形態(tài)2圖9是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置11的俯視圖。該驅(qū)動(dòng)裝置11，相對(duì)于上述的實(shí)施形態(tài)1的驅(qū)動(dòng)裝置1(圖1、圖2)而言，其不同之處在于，進(jìn)而追加彎曲構(gòu)件12以在兩處使形狀記憶合金構(gòu)件2彎曲，以及在基座13上設(shè)置兩個(gè)壁部13b和13c。在該驅(qū)動(dòng)裝置11上，與實(shí)施形態(tài)1的驅(qū)動(dòng)裝置1共通的部分使用相同符號(hào)。
該驅(qū)動(dòng)裝置11，在基座13的兩側(cè)設(shè)有壁部13b和13c?；?3的承載面13a，除了上述的彎曲構(gòu)件5之外，還在該彎曲構(gòu)件5的壁部13b側(cè)立設(shè)了彎曲構(gòu)件12。形狀記憶合金構(gòu)件2，一端(固定端)被固定在壁部13c上，并且以近似180度的纏繞角分別被纏繞在彎曲構(gòu)件5和12上，另一端(可動(dòng)端)被安裝在移動(dòng)體3上。
彎曲構(gòu)件12被配置使在彎曲構(gòu)件5處彎曲并折返的形狀記憶合金構(gòu)件2的相對(duì)部2a和2b近似平行，并且不妨礙移動(dòng)體3移動(dòng)的位置上。作為具體的尺寸，例如在相對(duì)部2a和2b的延長方向(移動(dòng)體3的移動(dòng)方向)上，可設(shè)移動(dòng)體3和彎曲構(gòu)件5的間隔C2為12.6mm、彎曲構(gòu)件5和12的間隔C3為10mm，彎曲部12和壁部13c的間隔C4為22.5mm。此外，在與相對(duì)部2a和2b的延長方向正交的方向上的彎曲構(gòu)件5和12的間隔C1為5mm。
這里，兩個(gè)彎曲構(gòu)件5和12，構(gòu)成了使形狀記憶合金構(gòu)件2彎曲的彎曲機(jī)構(gòu)。彎曲構(gòu)件5和12的外周面與形狀記憶合金構(gòu)件2接合的部分在彎曲機(jī)構(gòu)中構(gòu)成了與形狀記憶合金構(gòu)件2接合的接合部?；?3構(gòu)成了對(duì)彎曲構(gòu)件5和12進(jìn)行保持的保持機(jī)構(gòu)。
以上的構(gòu)成，進(jìn)行了參照實(shí)施形態(tài)1中圖5所說明的實(shí)驗(yàn)。這時(shí)，使用金屬性直徑為1mm的銷狀的彎曲構(gòu)件5和12，其他測(cè)量條件與參照?qǐng)D5說明的條件相同。利用通電電路7在形狀記憶合金構(gòu)件2上通上100mA的直流電流，對(duì)形狀記憶合金構(gòu)件2加熱而使之收縮時(shí)的移動(dòng)體3的位移量約為1.3mm。
也就是說，移動(dòng)體3的位移量，約為相對(duì)把形狀記憶合金構(gòu)件2配置成直線狀時(shí)的位移量的81％左右，從而可以伴隨空間效率提高抑制位移量的降低。
如上所述，利用本實(shí)施形態(tài)的驅(qū)動(dòng)裝置的話，由于是用兩個(gè)銷狀的彎曲構(gòu)件5和12使形狀記憶合金構(gòu)件2彎曲兩次，所以可以抑制移動(dòng)體3的位移量的降低，同時(shí)提高空間效率。此外，由于使用兩根彎曲構(gòu)件5和12，所以還可以把它們例如圖9中兩壁部13b和13c更加靠近地配置，從而可以進(jìn)一步提高空間效率。
實(shí)施形態(tài)3
圖10是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)3相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置21的立體圖。該驅(qū)動(dòng)裝置21，相對(duì)于實(shí)施形態(tài)1的驅(qū)動(dòng)裝置1(圖1、圖2)而言，其不同之處在于，彎曲構(gòu)件數(shù)為兩個(gè)，各彎曲構(gòu)件23和24形成了多個(gè)使形狀記憶合金構(gòu)件22彎曲的部分(導(dǎo)槽)。在該驅(qū)動(dòng)裝置21上，與實(shí)施形態(tài)1的驅(qū)動(dòng)裝置1共通的部分使用相同符號(hào)。
該驅(qū)動(dòng)裝置21，在基座6上，從靠近壁部6b的一方順序立設(shè)了兩個(gè)彎曲構(gòu)件24和23。在彎曲構(gòu)件23的外周面，在其軸向隔著間隔形成了四個(gè)導(dǎo)槽23a。在彎曲構(gòu)件24的外周面，在其軸向隔著間隔形成了三個(gè)導(dǎo)槽24a。形狀記憶合金構(gòu)件22的一端(固定端)被固定在壁部6b上，另一端(可動(dòng)端)被安裝在移動(dòng)體3上。形狀記憶合金構(gòu)件22，以近似180度的纏繞角分別被纏繞在彎曲構(gòu)件23的四個(gè)導(dǎo)槽23a及彎曲構(gòu)件24的三個(gè)導(dǎo)槽24a上。也就是說，兩個(gè)彎曲構(gòu)件23和24，總共有7處與形狀記憶合金構(gòu)件22接合并使之彎曲的接合部。在本實(shí)施形態(tài)中，為了避免形狀記憶合金構(gòu)件22短路，彎曲構(gòu)件23和24由絕緣材料等制成。
這里，兩個(gè)彎曲構(gòu)件23和24，構(gòu)成了使形狀記憶合金構(gòu)件22彎曲的彎曲機(jī)構(gòu)。各導(dǎo)槽23a和24a與形狀記憶合金構(gòu)件22接合的部分在彎曲機(jī)構(gòu)中構(gòu)成了與形狀記憶合金構(gòu)件接合的接合部?；?構(gòu)成了對(duì)彎曲構(gòu)件23和24進(jìn)行保持的保持機(jī)構(gòu)。彈性構(gòu)件4構(gòu)成了對(duì)形狀記憶合金構(gòu)件22進(jìn)行賦能的賦能機(jī)構(gòu)。
在以上構(gòu)成中，與實(shí)施形態(tài)1的情況相同，通過利用通電電路7在形狀記憶合金構(gòu)件22上通上規(guī)定的直流電流(例如100mA)，對(duì)形狀記憶合金構(gòu)件22加熱使之收縮，從而可以使移動(dòng)體3位移。
如上所述，利用本實(shí)施形態(tài)相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置21的話，由于可以有效地配置更長的形狀記憶合金構(gòu)件22，所以可以抑制移動(dòng)體3的位移量的降低，同時(shí)進(jìn)一步提高空間效率。
此外，由于在各彎曲構(gòu)件23和24上設(shè)置導(dǎo)槽23a和24a，所以形狀記憶合金構(gòu)件22的繞纏變得容易，并且可以防止形狀記憶合金構(gòu)件22纏繞位置偏移，另外還可以防止形狀記憶合金構(gòu)件22通電時(shí)的短路。
實(shí)施形態(tài)4圖11是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)4相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置31的立體圖。該驅(qū)動(dòng)裝置31，相對(duì)于實(shí)施形態(tài)1的驅(qū)動(dòng)裝置1(圖1、圖2)而言，其不同之處在于，具有四個(gè)銷狀的彎曲構(gòu)件33、34、35和36。在驅(qū)動(dòng)裝置31上，與實(shí)施形態(tài)1的驅(qū)動(dòng)裝置1共通的部分使用相同符號(hào)。
該驅(qū)動(dòng)裝置31，在基座6的承載面6a上，在相當(dāng)于四角形4角的位置上立設(shè)了四個(gè)銷狀的彎曲構(gòu)件33～36。形狀記憶合金構(gòu)件32，其一端(固定端)被固定在壁部6b上，并且分別以90度的纏繞角在約2個(gè)周半的范圍內(nèi)被纏繞在四個(gè)彎曲構(gòu)件33～36上，另一端(可動(dòng)端)被安裝在移動(dòng)體3上。也就是說，形狀記憶合金構(gòu)件32，對(duì)于彎曲構(gòu)件34和35，被分別纏繞在與軸向相離的三處，對(duì)于彎曲構(gòu)件33和36，被分別纏繞在與軸向相離的二處。也就是說，四個(gè)彎曲構(gòu)件33～36，具有與形狀記憶合金構(gòu)件32接合并使之彎曲的合計(jì)十處的接合部。此外，在本實(shí)施形態(tài)中，為了避免形狀記憶合金構(gòu)件32短路，彎曲構(gòu)件33～36由例如絕緣材料等制成。另外，在彎曲構(gòu)件33～36上，也可以設(shè)置實(shí)施形態(tài)3中所說明的那樣的導(dǎo)槽(圖10中導(dǎo)槽23a和24a)。
這里，四個(gè)彎曲構(gòu)件33～36，構(gòu)成了使形狀記憶合金構(gòu)件32彎曲的彎曲機(jī)構(gòu)。彎曲構(gòu)件33～36與形狀記憶合金構(gòu)件32接合的部分在彎曲機(jī)構(gòu)中構(gòu)成了與形狀記憶合金構(gòu)件32接合的接合部?；?構(gòu)成了對(duì)彎曲構(gòu)件33～36進(jìn)行保持的保持機(jī)構(gòu)。
在以上構(gòu)成中，與實(shí)施形態(tài)1的情況相同，通過利用通電電路7在形狀記憶合金構(gòu)件32上通上規(guī)定的直流電流(例如100mA)，對(duì)形狀記憶合金構(gòu)件32加熱使之收縮，從而可以使移動(dòng)體3位移。
此外，在這里，雖然彎曲構(gòu)件33～36被設(shè)置位于四角形的頂點(diǎn)，但是與形狀記憶合金構(gòu)件32接合的接合部沿著閉路排列的話，則彎曲構(gòu)件的個(gè)數(shù)及配置可以適當(dāng)?shù)刈兏?。此外，在本例中，雖然四個(gè)彎曲構(gòu)件33～36共有十處接合部，但是也可以對(duì)此做適當(dāng)?shù)淖兏?br> 如上所述，利用本實(shí)施形態(tài)的驅(qū)動(dòng)裝置31的話，由于可以有效地把更長的形狀記憶合金構(gòu)件32配置在較小的空間內(nèi)，所以可以抑制移動(dòng)體3的位移量的降低，同時(shí)提高空間效率。
實(shí)施形態(tài)5圖12是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)5相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置41的俯視圖。該驅(qū)動(dòng)裝置41，相對(duì)于實(shí)施形態(tài)1的驅(qū)動(dòng)裝置1(圖1、圖2)而言，其不同之處在于，把形狀記憶合金構(gòu)件42分別以90度的纏繞角纏繞在從筐體44的角部突出的突出部44a和44b上。在驅(qū)動(dòng)裝置41上，與實(shí)施形態(tài)1的驅(qū)動(dòng)裝置1共通的部分使用相同符號(hào)。
驅(qū)動(dòng)裝置41，在基座43的承載面43a上，設(shè)置了例如長方體形狀的筐體44。在距離該筐體44壁部43b較遠(yuǎn)側(cè)的兩個(gè)角部上，突出形成了突出部44a和44b。這些突出部44a和44b突出在相互近似正交的方向上，具有可纏繞形狀記憶合金構(gòu)件42的接合面(例如圓筒面)。形狀記憶合金構(gòu)件42，分別以90度的纏繞角(相當(dāng)于彎曲角)纏繞在突出部44a和44b的各接合面上。
形狀記憶合金構(gòu)件42，一端(固定端)被固定在基座43的壁部43b上，并且分別以90度的纏繞角被纏繞在突出部44a和44b上，同時(shí)另一端(可動(dòng)端)被安裝在移動(dòng)體3上。
這里，具有兩個(gè)突出部44a和44b的筐體(結(jié)構(gòu)體)44，構(gòu)成了使形狀記憶合金構(gòu)件42彎曲的彎曲機(jī)構(gòu)。各突出部44a和44b與形狀記憶合金構(gòu)件42接合的部分在彎曲機(jī)構(gòu)中構(gòu)成了與形狀記憶合金構(gòu)件42接合的接合部?；?3構(gòu)成了對(duì)具有彎曲突出部44a和44b的筐體44進(jìn)行保持的保持機(jī)構(gòu)。
在以上構(gòu)成中，與實(shí)施形態(tài)1的情況相同，通過利用通電電路7在形狀記憶合金構(gòu)件42上通上規(guī)定的直流電流(例如100mA)，對(duì)形狀記憶合金構(gòu)件42加熱使之收縮，從而可以使移動(dòng)體3位移。
此外，在本實(shí)施形態(tài)中，筐體44的角部突出形成了突出部44a和44b，但是并不限于此，筐體44在設(shè)計(jì)上可以形成適當(dāng)?shù)牟糠?。此外，本?shí)施形態(tài)，把彈性構(gòu)件4的一端及形狀記憶合金構(gòu)件42的另一端(固定端)固定在基座43的壁部43b上，但是并不限于此，也可以固定在筐體44上。進(jìn)而，形狀記憶合金構(gòu)件42的纏繞角也并不限于90度。
另外，突出部44a和44b也可以形成實(shí)施形態(tài)3所說明的那樣的導(dǎo)槽23a和24a(圖10)?；蛘呷鐖D13所示，也可以通過在纏繞形狀記憶合金構(gòu)件42的位置上設(shè)置臺(tái)階44c，以便容易纏繞形狀記憶合金構(gòu)件42。
如上所述，利用本實(shí)施形態(tài)的驅(qū)動(dòng)裝置41的話，由于可以通過一對(duì)的突出部44a和44b使形狀記憶合金構(gòu)件42彎曲兩次(各90度)，所以可以有效地配置更長的形狀記憶合金構(gòu)件42，此外，由于可以利用構(gòu)成驅(qū)動(dòng)裝置41一部分的筐體44，所以可以進(jìn)一步提高空間效率。
實(shí)施形態(tài)6圖14是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)6相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置51的立體圖。該驅(qū)動(dòng)裝置51，相對(duì)于實(shí)施形態(tài)2的驅(qū)動(dòng)裝置11(圖9)而言，其不同之處在于，設(shè)置了在外周面具有凸部的彎曲構(gòu)件54。在驅(qū)動(dòng)裝置51上，與實(shí)施形態(tài)2的驅(qū)動(dòng)裝置11共通的部分使用相同符號(hào)。
如圖14所示，在基座的承載面13a上，設(shè)置了外周面具有微小凸部的近似圓筒狀的彎曲構(gòu)件54。彎曲構(gòu)件54的微小凸部，成為與形狀記憶合金構(gòu)件2接合的接合部54a。許多彎曲構(gòu)件54的接合部54a排列在彎曲構(gòu)件54的圓周方向，在軸向較長。
形狀記憶合金構(gòu)件2，其一端(固定端)被固定在壁部13b上，并且繞彎曲構(gòu)件54一周，即在各接合部54a上以合計(jì)360度的纏繞角被纏繞，另一端(可動(dòng)端)被固定在移動(dòng)體3的一方側(cè)。移動(dòng)體3的另一方側(cè)，固定了彈性構(gòu)件4的一端，彈性構(gòu)件4的另一端被固定在壁部13b上。
這里，彎曲構(gòu)件54，構(gòu)成了使形狀記憶合金構(gòu)件2彎曲的彎曲機(jī)構(gòu)。接合部54a在彎曲機(jī)構(gòu)中構(gòu)成了與形狀記憶合金構(gòu)件2接合的接合部(凸部)。基座13構(gòu)成了對(duì)彎曲構(gòu)件54進(jìn)行保持的保持機(jī)構(gòu)。
在以上構(gòu)成中，與實(shí)施形態(tài)1的情況相同，通過利用通電電路7在形狀記憶合金構(gòu)件2上通上規(guī)定的直流電流(例如100mA)，對(duì)形狀記憶合金構(gòu)件2加熱使之收縮，從而可以使移動(dòng)體3位移。
下面，就有關(guān)本實(shí)施形態(tài)相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置51的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說明，與上述的圖5～圖8所示的實(shí)驗(yàn)相同，使用壓接端子120和固定銷121，如圖15至圖17所示進(jìn)行配置。
首先，如圖15(a)及(b)如示，在由POM或者ABS制成的直徑10mm的圓筒狀的彎曲構(gòu)件54(具有接合部54a)上以約180度纏繞細(xì)線狀的形狀記憶合金構(gòu)件2。形狀記憶合金構(gòu)件2的一端的壓接端子120固定在固定銷121上，另一端的壓接端子120介于彈性構(gòu)件4安裝在另外的固定銷121上。從形狀記憶合金2的彎曲構(gòu)件54到兩端壓接端子120的長度C為17.1mm。此外，如圖16(a)及(b)如示，在彎曲構(gòu)件54上把形狀記憶合金構(gòu)件纏繞360度進(jìn)行同樣實(shí)驗(yàn)。從形狀記憶合金構(gòu)件2的彎曲構(gòu)件54到兩端的壓接端子120的長度C1和C2都是9.3mm。進(jìn)而，如圖17(a)及(b)如示，在彎曲構(gòu)件54上把形狀記憶合金構(gòu)件2纏繞450度進(jìn)行同樣實(shí)驗(yàn)。從形狀記憶合金構(gòu)件2的彎曲構(gòu)件54到壓接端子120的長度C為11mm。
圖18(a)是表示各實(shí)驗(yàn)中使用的彎曲構(gòu)件54的大致形狀的立體圖，圖18(b)～(d)是表示各實(shí)驗(yàn)中使用的三種形狀的彎曲構(gòu)件54的俯視圖。彎曲構(gòu)件54是直徑D為10mm的近似圓筒狀的構(gòu)件，其周面以1.56mm的節(jié)距(P)形成二十個(gè)接合部54a。各接合部54a斷面是半徑5mm的圓弧狀。接合部54a的寬度W1分別為1.05mm(圖18(b))、0.78mm(圖18(c))以及0.52mm(圖18(d))。此外，相鄰的接合部54a間的槽寬度W2分別為0.52mm(圖18(b))、0.78mm(圖18(c))以及1.05mm(圖18(d))。
關(guān)于其他測(cè)量條件，與實(shí)施形態(tài)1的情況相同，利用通電電路7在形狀記憶合金構(gòu)件2上接通100mA的直流電流，測(cè)量對(duì)形狀記憶合金構(gòu)件2加熱并使之收縮時(shí)的可動(dòng)端的位移量。測(cè)量結(jié)果如表1及表2所示。表1是使用由ABS組成的彎曲構(gòu)件54時(shí)的結(jié)果，表2是使用由POM組成的彎曲構(gòu)件54時(shí)的結(jié)果。
表1

表2

圖19是表示使用ABS制作彎曲構(gòu)件54時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖，與表1對(duì)應(yīng)。圖20是表示使用POM制作彎曲構(gòu)件54時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖，與表2對(duì)應(yīng)。在圖19及圖20中，縱軸表示的是測(cè)量的移動(dòng)體3的位移量與把形狀記憶合金構(gòu)件2配置成直線狀時(shí)的位移量的比例，即位移比率H(％)。橫軸表示的是接合部54a的寬度W1與接合部54a的配設(shè)節(jié)距P(1.56mm)的比率，即接觸比率S(％)。例如，接合部54a的寬度W1為0.52mm(圖18(d))時(shí)，接觸比率S為100×0.52mm/1.56mm＝33％。此外，在圖19及圖20中，符號(hào)a、b、c分別表示的是形狀記憶合金構(gòu)件2對(duì)于彎曲構(gòu)件54的纏繞角為450度、360度及180度時(shí)的數(shù)據(jù)。
由圖19及圖20(表1及表2)可知，接合部54a的寬度W1越小，則移動(dòng)體3的位移比率H越接近100％(即形狀記憶合金構(gòu)件2配置成直線狀時(shí)的位移量)。此外，接合部a的寬度W1越小，纏繞角差異及彎曲構(gòu)件54材料差異(ABS或者POM)引起的位移量的差異越小，特別是接合部54a的寬度W1為配設(shè)節(jié)距P的三分之一(接觸比率S約為35％)時(shí)，位移比率H更接近100％，進(jìn)而幾乎沒有因纏繞角差異及彎曲構(gòu)件54材料差異(ABS或者POM)引起的位移量的差異。在上述圖6～圖8的構(gòu)成中，由于卷繞構(gòu)件106的材料差異以及形狀記憶合金構(gòu)件2的纏繞角的差異，移動(dòng)體3的位移量變化較大，相比之下，在本實(shí)施形態(tài)中，可以抑制因形狀記憶合金構(gòu)件2的纏繞角差異及彎曲構(gòu)件54材料差異引起的位移量的偏差。因此，可以提高空間效率的同時(shí)，簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)裝置的構(gòu)成，從而可以改善制造時(shí)的作業(yè)效率。
此外，在本實(shí)施形態(tài)中，雖然是把接合部54a沿著如圖21(a)所示的接合構(gòu)件54的近似圓形的外周而形成，但是并不限于此，例如，如圖21(b)及(c)所示，可以是沿著帶圓的近似三角形狀及橢圓形狀的外周等閉路(封閉的圖形的外周)而形成。
實(shí)施形態(tài)7圖22是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)7相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置61的俯視圖。該驅(qū)動(dòng)裝置61，相對(duì)于實(shí)施形態(tài)1的驅(qū)動(dòng)裝置1(圖1)而言，其不同之處在于，把形狀記憶合金構(gòu)件62形成為螺旋彈簧狀。在驅(qū)動(dòng)裝置61上，與實(shí)施形態(tài)1的驅(qū)動(dòng)裝置1共通的部分使用相同符號(hào)。
如圖22所示，形狀記憶合金構(gòu)件62形成為螺旋彈簧狀，在基座6的承載面6a所立設(shè)的銷狀的彎曲構(gòu)件63上，以180度的纏繞角纏繞著。形狀記憶合金構(gòu)件62的一端被固定在壁部6b上，另一端被安裝在移動(dòng)體3上。
這里，銷狀的彎曲構(gòu)件63構(gòu)成了使形狀記憶合金構(gòu)件62彎曲的彎曲機(jī)構(gòu)。彎曲構(gòu)件63周面與形狀記憶合金構(gòu)件62接合的部分在彎曲機(jī)構(gòu)中構(gòu)成了與形狀記憶合金構(gòu)件62接合的接合部?；?構(gòu)成了對(duì)彎曲構(gòu)件63進(jìn)行保持的保持機(jī)構(gòu)。
在以上構(gòu)成中，與上述實(shí)施形態(tài)1的情況相同，通過利用通電電路7在形狀記憶合金構(gòu)件62上通上規(guī)定的直流電流(例如100mA)，對(duì)形狀記憶合金構(gòu)件62加熱使之收縮，從而可以使移動(dòng)體3位移。這時(shí)，由于形狀記憶合金構(gòu)件62是螺旋彈簧狀，所以形狀記憶合金構(gòu)件62的伸縮量變大，結(jié)果，可以使移動(dòng)體3的位移量大幅增加。
此外，在本實(shí)施形態(tài)中，雖然把彎曲構(gòu)件63做成銷狀，但是并不特別限于此，可以選擇在設(shè)計(jì)上適合螺旋彈簧狀的形狀記憶合金構(gòu)件62的彎曲構(gòu)件63的形狀。
如上所述，利用本實(shí)施形態(tài)相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置61的話，由于把形狀記憶合金構(gòu)件62形成螺旋彈簧狀，所以形狀記憶合金構(gòu)件62的伸縮量變大，可以使移動(dòng)體3的位移量大幅增加。因此，可以進(jìn)一步提高空間效率，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)裝置61的小型化。
實(shí)施形態(tài)8圖23是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)8相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置71的立體圖。該驅(qū)動(dòng)裝置71，相對(duì)于實(shí)施形態(tài)1的驅(qū)動(dòng)裝置1(圖1、圖2)而言，其不同之處在于，使用了帶狀的形狀記憶合金構(gòu)件72。在驅(qū)動(dòng)裝置71上，與實(shí)施形態(tài)1的驅(qū)動(dòng)裝置1共通的部分使用相同符號(hào)。
在驅(qū)動(dòng)裝置71中，形狀記憶合金構(gòu)件72不是細(xì)線狀而是被形成為帶狀，在基座6上所立設(shè)的銷狀的彎曲構(gòu)件5上，以180度的纏繞角纏繞著。形狀記憶合金構(gòu)件72的一端被固定在壁部6b上，另一端被安裝在移動(dòng)體3上。
這里，銷狀的彎曲構(gòu)件5構(gòu)成了使形狀記憶合金構(gòu)件72彎曲的彎曲機(jī)構(gòu)。彎曲構(gòu)件5的外周面與形狀記憶合金構(gòu)件72接合的部分在彎曲機(jī)構(gòu)中構(gòu)成了與形狀記憶合金構(gòu)件72接合的接合部。基座6構(gòu)成了對(duì)彎曲構(gòu)件5進(jìn)行保持的保持機(jī)構(gòu)。
在以上構(gòu)成中，通過利用通電電路7在形狀記憶合金構(gòu)件72上通上規(guī)定的直流電流(例如100mA)，對(duì)形狀記憶合金構(gòu)件72加熱使之收縮，從而可以使移動(dòng)體3位移。
此外，在本實(shí)施形態(tài)中，雖然把彎曲構(gòu)件5做成銷狀，但是并不特別限于此，可以選擇在設(shè)計(jì)上適合帶狀的形狀記憶合金構(gòu)件72的彎曲構(gòu)件5的形狀。
如上所述，利用本實(shí)施形態(tài)相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置71的話，由于除了可以提高空間效率這個(gè)與實(shí)施形態(tài)1相同的效果外，還把形狀記憶合金構(gòu)件72形成帶狀，所以可以發(fā)生更大的力，可以用更大的力使移動(dòng)體3移動(dòng)。
實(shí)施形態(tài)9圖24(a)及(b)是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)9相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置81的主視圖及側(cè)視圖。如圖24(a)及(b)所示，基座83具有相對(duì)的一對(duì)固定壁83a和83b。形狀記憶合金構(gòu)件2的兩端部，被固定在一方的固定壁83a上。形狀記憶合金構(gòu)件2的中央部分，在近似圓筒狀的彎曲構(gòu)件84上以約900度的纏繞角多次纏繞(2.5周)。該彎曲構(gòu)件84在周面具有多個(gè)接合部54a的上述彎曲構(gòu)件54(圖14)上設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸84a，該旋轉(zhuǎn)軸84a的兩端部，由保持框85可自由旋轉(zhuǎn)地保持著。保持框85的連結(jié)部85a的中心部和基座83的固定壁83b之間，拉設(shè)了彈性構(gòu)件4，形狀記憶合金構(gòu)件2被保持為不松弛的狀態(tài)。由于以上的構(gòu)成，形狀記憶合金構(gòu)件2不會(huì)松弛，以及彎曲構(gòu)件84可以穩(wěn)定定位。
這里，彎曲構(gòu)件84構(gòu)成了使形狀記憶合金構(gòu)件2彎曲的彎曲機(jī)構(gòu)。彎曲構(gòu)件84的周面與形狀記憶合金構(gòu)件2接合的部分在彎曲機(jī)構(gòu)中構(gòu)成了與形狀記憶合金構(gòu)件2接合的接合部?；?3構(gòu)成了對(duì)彎曲構(gòu)件84進(jìn)行保持的保持機(jī)構(gòu)。
在以上構(gòu)成中，從通電電路7向形狀記憶合金構(gòu)件2通電的話，則形狀記憶合金構(gòu)件2被加熱而收縮，為抵抗彈性構(gòu)件4的賦能力，彎曲構(gòu)件84(以及保持框85)向箭頭C方向位移。形狀記憶合金構(gòu)件2通電停止的話，形狀記憶合金構(gòu)件2伸長到原來的長度，在彈性構(gòu)件4的賦能力作用下彎曲構(gòu)件84(以及保持框85)向箭頭D方向位移。經(jīng)過以上的過程，則可以使作為移動(dòng)體的彎曲構(gòu)件84或者保持框85位移。此外，在這里，雖然箭頭C、D所示的移動(dòng)體(彎曲構(gòu)件83或者保持框85)的移動(dòng)方向?yàn)橹亓Ψ较颍侵灰苿?dòng)體3構(gòu)成為可在箭頭C、D所示的方向上順利滑動(dòng)的話，則不一定需要與重力方向一致。此外，在本實(shí)施形態(tài)中，作為彎曲構(gòu)件84，雖然使用的是在近似圓筒構(gòu)件的外周面設(shè)有線狀的接合部54a的形式，但是正如參照?qǐng)D21(實(shí)施形態(tài)6)所說明的那樣，彎曲構(gòu)件84的形狀，可以根據(jù)驅(qū)動(dòng)裝置81的設(shè)定條件自由設(shè)計(jì)為橢圓形狀以及帶圓的三角形狀等。
如上所述，利用本實(shí)施形態(tài)的驅(qū)動(dòng)裝置81的話，通過抑制移動(dòng)體(彎曲構(gòu)件84及保持框85)的位移量的降低，使用全長較長的形狀記憶合金構(gòu)件2，則可以得到較大的驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)裝置81的小型化。
實(shí)施形態(tài)10圖25(a)及(b)是從相互不同方向看本發(fā)明實(shí)施形態(tài)10相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置91的立體圖。該驅(qū)動(dòng)裝置91，相對(duì)于實(shí)施形態(tài)5的驅(qū)動(dòng)裝置41(圖12、圖13)而言，其不同之處在于，在筐體44上，除了突出部44a和44b外，還設(shè)置了進(jìn)一步使形狀記憶合金構(gòu)件92彎曲的銷93。在驅(qū)動(dòng)裝置91上，與實(shí)施形態(tài)5的驅(qū)動(dòng)裝置41共通的部分使用相同符號(hào)。
如圖25(a)所示，筐體44被設(shè)在例如基座43的承載面43a上。該框體44的角部形成了實(shí)施形態(tài)5所說明的突出部44a和44b。進(jìn)而，如圖25(b)所示，筐體44的側(cè)面，立設(shè)了銷(突起)93。
形狀記憶合金構(gòu)件92，其一端(固定端)被固定在基座43的壁部43b上，并且在分別以90度的纏繞角纏繞在突出部44a和44b上之后，在銷93處被彎曲180度，再次分別以90度的纏繞角纏繞在突出部44a和44b上。形狀記憶合金構(gòu)件92的另一端(可動(dòng)端)被安裝在移動(dòng)體3上。
這里，具有突出部44a和44b的筐體44，構(gòu)成了使形狀記憶合金構(gòu)件92彎曲的彎曲機(jī)構(gòu)。突出部44a和44b的周面與形狀記憶合金構(gòu)件92接合的部分在彎曲機(jī)構(gòu)中構(gòu)成了與形狀記憶合金構(gòu)件92接合的接合部。銷93從筐體突出，構(gòu)成了進(jìn)一步使形狀記憶合金構(gòu)件92彎曲的突起。基座43構(gòu)成了對(duì)具有突出部44a和44b的筐體44進(jìn)行保持的保持機(jī)構(gòu)。
在以上構(gòu)成中，通過利用通電電路7在形狀記憶合金構(gòu)件92上通上電流，對(duì)形狀記憶合金構(gòu)件92加熱使之收縮，從而可以使移動(dòng)體3位移。
本實(shí)施形態(tài)相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置91，由于通過同時(shí)具有銷93和突出部44a和44b，以使形狀記憶合金構(gòu)件92在一對(duì)突出部44a和44b及銷93處進(jìn)行五次彎曲(90度及180度)，所以可以在較小的空間上配設(shè)全長較長的形狀記憶合金構(gòu)件92。再加上由于可以利用構(gòu)成驅(qū)動(dòng)裝置91的筐體44的一部分，所以可以抑制移動(dòng)體3的位移量的降低，同時(shí)更進(jìn)一步提高空間效率，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)裝置的小型化。
實(shí)施形態(tài)11圖26是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)11相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置151的立體圖。該驅(qū)動(dòng)裝置151，相對(duì)于實(shí)施形態(tài)5的驅(qū)動(dòng)裝置41(圖12、圖13)而言，其不同之處在于，在筐體152的突出部152a和152b的外周面上設(shè)置了微小的凸部153。在驅(qū)動(dòng)裝置151上，與實(shí)施形態(tài)5的驅(qū)動(dòng)裝置41共通的部分使用相同符號(hào)。
在驅(qū)動(dòng)裝置41中，筐體152被設(shè)在例如基座43的承載面43a上。在框體152的角部上，形成了在相互近似成90度的不同方向上突出的突出部152a和152b。在突出部152a和152b的外周面上分別形成了在上下方向延長的微小的凸部153。形狀記憶合金構(gòu)件42，其一端(可動(dòng)端)被固定在基座43的壁部43b上，并且一邊與突出部152b和152a的凸部153接觸，一邊分別以90度的纏繞角纏繞，另一端(固定端)被安裝在移動(dòng)體3上。
這里，具有突出部152a和152b的筐體152，構(gòu)成了使形狀記憶合金構(gòu)件42彎曲的彎曲機(jī)構(gòu)。突出部152a和152b的凸部153在彎曲機(jī)構(gòu)中構(gòu)成了與形狀記憶合金構(gòu)件42接合的接合部?；?3構(gòu)成了對(duì)曲體152進(jìn)行保持的保持機(jī)構(gòu)。
在以上的構(gòu)成中，通過利用通電電路7在形狀記憶合金構(gòu)件42上通上電流，對(duì)形狀記憶合金構(gòu)件42加熱使之收縮，從而可以使移動(dòng)體3位移。
使形狀記憶合金構(gòu)件42彎曲時(shí)，需要避免因急劇變化引起的應(yīng)力集中，并且不加上彎曲褶等以提高可靠性。為此，把突出部152a和152b做成斷面圓弧狀時(shí)的直徑，據(jù)說最好是形狀記憶合金構(gòu)件42的線徑的約20至40倍。可是，這時(shí)由于形狀記憶合金構(gòu)件42與突出部152a和152b接合的接合長度變長，所以與把形狀記憶合金構(gòu)件42配置成直線狀的情況相比，位移量可以降低。
對(duì)此，在本實(shí)施形態(tài)中，通過在突出部152a和152b上形成與形狀記憶合金構(gòu)件42纏繞方向近似正交的凸部153，使形狀記憶合金構(gòu)件42與突出部152a和152b(凸部153)的接合長度縮短。由此，即使加粗突出部152a和152b的直徑時(shí)，也可抑制形狀記憶合金構(gòu)件42的位移量的降低。
圖27是表示為確認(rèn)凸部153設(shè)置效果的實(shí)驗(yàn)方法的俯視圖。在該實(shí)驗(yàn)中，如圖27所示，把兩端安裝了壓接端子120的形狀記憶合金構(gòu)件2以360度纏繞在彎曲構(gòu)件155a上，把一端(可動(dòng)端)的壓接端子120安裝在彈性構(gòu)件4上，把另一端(固定端)的壓接端子120安裝在固定銷121(圖7(a))上。在兩個(gè)固定銷121上，利用通電電路105進(jìn)行通電(圖7(a))。形狀記憶合金構(gòu)件2的長度為50mm，線徑為60μm，從彎曲構(gòu)件155a到固定端側(cè)的固定銷121的長度C約為8mm。此外，在形狀記憶合金構(gòu)件2上，通常時(shí)(未通電狀態(tài))約產(chǎn)生392×10-3N的張力。在這種條件下，可以測(cè)量形狀記憶合金構(gòu)件2中通過140mA的直流電流時(shí)的、形狀記憶合金構(gòu)件2可動(dòng)端的位移量(例如與彈性構(gòu)件4接續(xù)的壓接端子120的位移量)。
彎曲構(gòu)件155a，在具有正方形斷面的角柱構(gòu)件的四角上形成了斷面圓弧狀的突出部156。該突出部156，與實(shí)施形態(tài)11相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置151(圖26)的突出部152a和152b對(duì)應(yīng)，通過測(cè)量把突出部156的形狀變成各種形狀時(shí)的各個(gè)位移量，可以知道把各形狀用于突出部152a和152b(圖26)時(shí)的位移量的變化傾向。
圖28(a)～(d)是表示該實(shí)驗(yàn)使用的彎曲構(gòu)件155a～155d的各種形狀的俯視圖。此外，這些彎曲構(gòu)件155a～155d由POM制成。
圖28(a)所示的彎曲構(gòu)件155a，在斷面為近似四方形的四角柱的四角上，形成了半徑R為3.3mm的突出部156，各突出部156之間，形成了深度t為0.2mm的凹部。四個(gè)突出部156與形狀記憶合金構(gòu)件2接合的長度，與彎曲構(gòu)件155a的全周之比，即接觸比率為66％。此外，各突出部156的斷面形狀為中心角θ為90度的扇狀。在使用該彎曲構(gòu)件155a的實(shí)驗(yàn)中，形狀記憶合金構(gòu)件2的可動(dòng)端的位移量為1.16mm，與把形狀記憶合金構(gòu)件2配置成直線狀時(shí)的同條件下的位移量(2.1mm)之比(即位移比率)為55.2％。
圖28(b)所示的彎曲構(gòu)件155b，在斷面為近似四方形的四角柱的四角上，形成了半徑R為1.6mm的突出部156，各突出部156之間，形成了深度t為0.2mm的凹部。四個(gè)突出部156與形狀記憶合金構(gòu)件2接合的長度，與彎曲構(gòu)件155b的全周之比(接觸比率)為33％。在使用該彎曲構(gòu)件155b的實(shí)驗(yàn)中，形狀記憶合金構(gòu)件2的可動(dòng)端的位移量為1.48mm，相對(duì)于把形狀記憶合金構(gòu)件2配置成直線狀時(shí)的位移量(2.1mm)的位移比率為70.5％。
圖28(c)所示的彎曲構(gòu)件155c，在圖28(a)的彎曲構(gòu)件155a的各突出部156上，進(jìn)而設(shè)置深度t為0.2mm的二個(gè)凹部以形成各三個(gè)凸部156a。四個(gè)突出部156的凸部156a與形狀記憶合金構(gòu)件2接合的長度，與彎曲構(gòu)件155c的全周之比(接觸比率)為33％。在使用該彎曲構(gòu)件155c的實(shí)驗(yàn)中，形狀記憶合金構(gòu)件2的可動(dòng)端的位移量為1.38mm，相對(duì)于把形狀記憶合金構(gòu)件2配置成直線狀時(shí)(位移量2.1mm)的位移比率為65.7％。
圖28(d)的彎曲構(gòu)件155d，在圖28(a)的彎曲構(gòu)件155a的各突出部156上，設(shè)置深度t為0.2mm的四個(gè)凹部以形成各五個(gè)凸部156b。四個(gè)突出部156的凸部156b與形狀記憶合金構(gòu)件2接合的長度，與彎曲構(gòu)件155d的全周之比(接觸比率)為33％。在使用該彎曲構(gòu)件155d的實(shí)驗(yàn)中，形狀記憶合金構(gòu)件2的可動(dòng)端的位移量為1.42mm，相對(duì)于把形狀記憶合金構(gòu)件2配置成直線狀時(shí)的位移量(2.1mm)的位移比率為67.6％。
表3及圖29表示了上述的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。此外，在圖29中，縱軸表示位移比率H(％)。橫軸的符號(hào)a、b、c、d分別表示使用彎曲構(gòu)件155a、155b、155c和155d(圖28(a)～(d))時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
表3

由表3及圖29所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，形狀記憶合金構(gòu)件的接觸比率越小，移動(dòng)體(形狀記憶合金構(gòu)件42的可動(dòng)端)的位移量越大。由此可知，在利用本實(shí)施形態(tài)的驅(qū)動(dòng)裝置151(圖26)中，通過在突出部152a和152b上形成凸部153，減少相對(duì)于與形狀記憶合金構(gòu)件42接合的接合部的全周的比率，則可以加大移動(dòng)體3的位移量。
如上所述，利用本實(shí)施形態(tài)相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置151的話，通過在與形狀記憶合金構(gòu)件42接合的突出部152a和152b上形成微小的凸部153，減小接觸比率，則可以在加大形狀記憶合金構(gòu)件42的可動(dòng)端的位移量的同時(shí)，避免形狀記憶合金構(gòu)件42的應(yīng)力集中，抑制彎曲褶等。
實(shí)施形態(tài)12圖30是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)12相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置161的立體圖。驅(qū)動(dòng)裝置161，相對(duì)于實(shí)施形態(tài)6的驅(qū)動(dòng)裝置51(圖14)而言，其不同之處在于，具有突出部162b的彎曲構(gòu)件162的形狀由多角柱構(gòu)件形成。在驅(qū)動(dòng)裝置161上，與實(shí)施形態(tài)6的驅(qū)動(dòng)裝置51共通的部分使用相同符號(hào)。
如圖30所示，在基座的承載面13a上，立設(shè)了在周面具有多個(gè)突出部(接合部)162b的彎曲構(gòu)件162。形狀記憶合金構(gòu)件2，一端(固定端)被固定在壁部13c上，并且在各突出部162b上以合計(jì)360度的纏繞角被纏繞在彎曲構(gòu)件162的周面上，另一端(可動(dòng)端)被固定在移動(dòng)體3上。
這里，彎曲構(gòu)件162，構(gòu)成了使形狀記憶合金構(gòu)件2彎曲的彎曲機(jī)構(gòu)。突出部162b的周面與形狀記憶合金構(gòu)件2接合的部分在彎曲機(jī)構(gòu)中構(gòu)成了與形狀記憶合金構(gòu)件2接合的接合部?；?3構(gòu)成了對(duì)彎曲構(gòu)件162進(jìn)行保持的保持機(jī)構(gòu)。
在以上的構(gòu)成，通過利用通電電路7在形狀記憶合金構(gòu)件2上通上電流，對(duì)形狀記憶合金構(gòu)件2加熱使之收縮，從而可以使移動(dòng)體3位移。
上述的實(shí)施形態(tài)6(圖14～圖20)表示了通過減少形狀記憶合金構(gòu)件2與彎曲構(gòu)件54接合的接觸比率，可以抑制形狀記憶合金構(gòu)件2的位移量的降低。但是，用樹脂制作彎曲構(gòu)件54時(shí)，突出部54a接合寬度(與形狀記憶合金構(gòu)件接觸的長度)越小，則越可能容易因形狀記憶合金構(gòu)件2的發(fā)熱而融化。因此，使用樹脂等耐熱特性不太高的構(gòu)件作為彎曲構(gòu)件54時(shí)，希望減小接觸比率，同時(shí)加大一個(gè)突出部54a的接合寬度。關(guān)于這一點(diǎn)，以下就使用具有各種斷面形狀的彎曲構(gòu)件進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說明。
圖31是該實(shí)驗(yàn)裝置主要部分的立體圖。如圖31所示，在該實(shí)驗(yàn)中，與圖5至圖8所示的實(shí)驗(yàn)一樣，形狀記憶合金構(gòu)件2的一端(固定端)安裝了壓接端子120，并固定在固定銷121上。形狀記憶合金構(gòu)件2的另一端(可動(dòng)端)也安裝了壓接端子120，它介于彈性構(gòu)件4固定于另外的固定銷121上。形狀記憶合金構(gòu)件2，長度為50mm、線徑為60μm。在未通電狀態(tài)下，形狀記憶合金構(gòu)件2約產(chǎn)生392×10-3N的張力。測(cè)量形狀記憶合金構(gòu)件2中通過140mA的直流電流時(shí)的、形狀記憶合金構(gòu)件2的可動(dòng)端的位移量(例如與彈性構(gòu)件4結(jié)合的壓接端子120的位移量)。
圖32(a)～(d)是為對(duì)使用四種彎曲構(gòu)件162～165進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說明的俯視圖。在圖32(a)所示的實(shí)驗(yàn)中，使用了具有近似三角形狀斷面的角柱構(gòu)件的彎曲構(gòu)件162；在圖32(b)所示的實(shí)驗(yàn)中，使用了具有近似四角形狀斷面的角柱構(gòu)件的彎曲構(gòu)件163；在圖32(c)所示的實(shí)驗(yàn)中，使用了具有近似六角形狀斷面的角柱構(gòu)件的彎曲構(gòu)件164；在圖32(d)所示的實(shí)驗(yàn)中，使用了具有近似圓形斷面的圓柱構(gòu)件的彎曲構(gòu)件165。這些彎曲構(gòu)件162～165由POM制成。其中任何一種形式，從彎曲構(gòu)件162～165到形狀記憶合金構(gòu)件2固定端的距離C都約為8mm。
另外，圖33～圖36是表示上述彎曲構(gòu)件162～165的具體斷面形狀的俯視圖。
圖33(a)所示的彎曲構(gòu)件162，在三角柱的各角設(shè)有半徑R為0.5mm的突出部162a，接觸比率為10％。相鄰的突出部162a的間隔S為9.4mm。圖33(b)所示的彎曲構(gòu)件162，在三角柱的各角設(shè)有半徑R為1.6mm的突出部162b，接觸比率為33％。相鄰的突出部162b的間隔S為7.1mm。圖33(c)所示的彎曲構(gòu)件162，在三角柱的各角設(shè)有半徑R為2.5mm的突出部162c，接觸比率為50％。相鄰的突出部162c的間隔S為5.2mm。圖33(d)所示的彎曲構(gòu)件162，在三角柱的各角設(shè)有半徑R為3.3mm的突出部162d，接觸比率為66％。相鄰的突出部162d的間隔S為3.6mm。此外，上述圖29及圖30所示的是使用圖33(a)～(d)所示的彎曲構(gòu)件162時(shí)的例子。
同樣，圖34(a)所示的彎曲構(gòu)件163，在四角柱的各角設(shè)有半徑R為0.5mm的突出部163a，接觸比率為10％。相鄰的突出部163a的間隔S為7.1mm。圖34(b)所示的彎曲構(gòu)件163，在四角柱的各角設(shè)有半徑R為1.6mm的突出部163b，接觸比率為33％。相鄰的突出部163b的間隔S為5.3mm。圖34(c)所示的彎曲構(gòu)件163，在四角柱的各角具有半徑R為2.5mm的突出部163c，接觸比率為50％。相鄰的突出部163c的間隔S為3.9mm。圖34(d)所示的彎曲構(gòu)件163，在四角柱的各角設(shè)有半徑R為3.3mm的突出部163d，接觸比率為66％。相鄰的突出部163d的間隔S為2.7mm。
同樣，圖35(a)所示的彎曲構(gòu)件164，在六角柱的各角設(shè)有半徑R為0.5mm的突出部164a，接觸比率為10％。相鄰的突出部164a的間隔S為4.7mm。圖35(b)所示的彎曲構(gòu)件164，在六角柱的各角設(shè)有半徑R為1.6mm的突出部164b，接觸比率為33％。相鄰的突出部164b的間隔S為3.6mm。圖35(c)所示的彎曲構(gòu)件164，在六角柱的各角設(shè)有半徑R為2.5mm的突出部164c，接觸比率為50％。相鄰的突出部164c的間隔S為2.6mm。圖35(d)所示的彎曲構(gòu)件164，在六角柱的各角設(shè)有半徑R為3.3mm的突出部164d，接觸比率為66％。相鄰的突出部164d的間隔S為1.8mm。
圖36(a)所示的彎曲構(gòu)件165，是直徑D為10mm的圓柱，接觸比率為100％。圖36(b)所示的彎曲構(gòu)件165，沿著直徑D為10mm的圓柱的圓周，以1.56mm的配設(shè)節(jié)距P，設(shè)置了寬度W1為0.52mm的二十個(gè)突出部165b，接觸比率為33％。相鄰的突出部165b間的槽寬度W2為1.05mm。圖36(c)所示的彎曲構(gòu)件165，沿著直徑D為10mm的圓柱的圓周，以1.56mm的配設(shè)節(jié)距P，設(shè)置了寬度W1為0.78mm的二十個(gè)突出部165c，接觸比率為50％。相鄰的突出部165b間的槽寬度W2為0.78mm。圖36(d)所示的彎曲構(gòu)件165，沿著直徑D為10mm的圓柱的圓周，以1.56mm的配設(shè)節(jié)距P，設(shè)置了寬度W1為1.05mm的二十個(gè)突出部165d，接觸比率為66％。相鄰的突出部165d間的槽寬度W2為0.52mm。
使用這些彎曲構(gòu)件162～165，如圖32(a)～(d)所示，測(cè)量了形狀記憶合金構(gòu)件2的可動(dòng)端的位移。結(jié)果如表4及圖37所示，在圖37中，縱軸表示位移比率H(％)，橫軸表示接觸比率S(％)。此外，在圖37中，符號(hào)a、b、c、d分別表示圖32(a)、(b)、(c)及(d)所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
表4

由表4及圖37可知，形狀記憶合金構(gòu)件2的位移量不隨彎曲構(gòu)件162～165的形狀(三角柱、四角柱等)，而是隨接觸比率S而變化。此外，還得出接觸比率S越小，位移量越大的結(jié)果。由此，可以理解，為了加大形狀記憶合金構(gòu)件2的位移量，并且加大接合部的寬度(為了抑制因形狀記憶合金構(gòu)件2的發(fā)熱而熔融)，最好選擇邊數(shù)較少的斷面為三角形狀的彎曲構(gòu)件162(圖33)。
如上所述，利用本實(shí)施形態(tài)的驅(qū)動(dòng)裝置161(圖30)的話，由于把彎曲構(gòu)件的形狀做成近似多角形，所以可以抑制移動(dòng)體3位移量降低的同時(shí)，選擇可防止熔融的突出部的接合寬度。也就是說，可以在防止彎曲構(gòu)件突出部熔融的同時(shí)，抑制移動(dòng)體3位移量的降低，提高空間效率。即可以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)裝置的小型化。
實(shí)施形態(tài)13圖38及圖39是為說明本發(fā)明實(shí)施形態(tài)13相關(guān)的形狀記憶合金構(gòu)件202和壓接端子208的固定方法(鉚接)的圖。壓接端子208，可以把形狀記憶合金構(gòu)件202的一端固定在彈性構(gòu)件(例如圖1所示的彈性構(gòu)件4)及固定銷等上。
如圖38(a)所示，壓接端子208由金屬制的板狀構(gòu)件構(gòu)成，具有近似長方形狀的基部208b、在該基部208b的長邊方向一端所形成的環(huán)狀部208c、在基部208b的短邊方向兩側(cè)所形成鉚接部208a。使形狀記憶合金構(gòu)件202的一端位于壓接端子208的基部208b的大致中央位置上，如圖38(b)所示，通過彎折鉚接部208a，則可以固定(鉚接)形狀記憶合金構(gòu)件202和壓接端子208。此外，也可以如圖38(c)所示，把形狀記憶合金構(gòu)件202纏繞在一方的鉚接部208a上，然后如圖38(d)所示對(duì)鉚接部208a進(jìn)行彎折。
在本實(shí)施形態(tài)中，進(jìn)而，如圖39所示，在壓接端子208和形狀記憶合金構(gòu)件202之間，由通電電路207通上電流。通電電路207接續(xù)在壓接端子208的任意位置(包括形狀記憶合金構(gòu)件202被固定在壓接端子208上的部分202b)和形狀記憶合金構(gòu)件202上靠近壓接端子208的位置202a上。這里，利用通電電路207，在形狀記憶合金構(gòu)件202上，接通把溫度加熱到使形狀記憶合金構(gòu)件202記憶的形狀消失的溫度的電流(過電流)。由此，形狀記憶合金構(gòu)件202從上述位置202a靠壓接端子208側(cè)的部分，形狀記憶消失。
本實(shí)施形態(tài)的作用效果如下，僅單把形狀記憶合金構(gòu)件202固定在壓接端子208上，通過形狀記憶合金構(gòu)件202伴隨通電(或者環(huán)境溫度變化)引起加熱冷卻而反復(fù)進(jìn)行伸縮，形狀記憶合金構(gòu)件202和鉚接部208a的固定部分的可靠性降低，形狀記憶合金構(gòu)件202有可能從鉚接部208a拔掉，或者被切斷。在本實(shí)施形態(tài)中，利用形狀記憶合金被加熱到一定溫度以上記憶的形狀消失的性質(zhì)，通過使形狀記憶合金構(gòu)件202被固定在壓接端子208上的部分202b的形狀記憶消失，使該部分202b不進(jìn)行伸縮動(dòng)作。結(jié)果，形狀記憶合金構(gòu)件202和壓接端子208結(jié)合的可靠性提高，從而可以防止形狀記憶合金構(gòu)件202從壓接端子208拔掉，或者被切斷。
實(shí)施形態(tài)14圖40是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)14相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置211的立體圖。圖40所示的驅(qū)動(dòng)裝置211，在基座216上具有為位于四角形四個(gè)頂點(diǎn)而立設(shè)的銷狀的彎曲構(gòu)件215a、215b、215c和215d。在基座216上，在彎曲構(gòu)件215a和215d之間，從靠近彎曲構(gòu)件215a的一方順序立設(shè)了固定銷219a和219b。細(xì)線狀的形狀記憶合金構(gòu)件212，纏繞在彎曲構(gòu)件215a、215b、215c和215d上。在形狀記憶合金構(gòu)件212的一端(固定端)安裝了壓接端子218a，該壓接端子218a被固定在固定銷219a上。此外，形狀記憶合金構(gòu)件212的另一端(自由端)安裝了壓接端子218b，該壓接端子218b被固定在彈性構(gòu)件214的一端上。彈性構(gòu)件214的另一端被固定在固定銷219b上。通電電路217被接續(xù)在彎曲構(gòu)件215a～215d中最靠近形狀記憶合金212固定端(壓接端子218a)的彎曲構(gòu)件215a和最靠近可動(dòng)端(壓接端子218b)的彎曲構(gòu)件215d上。其他的構(gòu)成與實(shí)施形態(tài)1相同。
這里，彎曲構(gòu)件215a～215d構(gòu)成了使形狀記憶合金構(gòu)件212彎曲的彎曲機(jī)構(gòu)。彎曲構(gòu)件215a～215d的周面與形狀記憶合金構(gòu)件212接合的部分在彎曲機(jī)構(gòu)中構(gòu)成了與形狀記憶合金構(gòu)件212接合的接合部?；?16構(gòu)成了對(duì)彎曲構(gòu)件215a～215d進(jìn)行保持的保持機(jī)構(gòu)。
在以上構(gòu)成中，通過利用通電電路217介于彎曲構(gòu)件215a和215b在形狀記憶合金構(gòu)件212上通上電流，對(duì)形狀記憶合金構(gòu)件212加熱使之收縮，從而可以使移動(dòng)體(這里是壓接端子218b)位移。這時(shí)，電流在形狀記憶合金構(gòu)件212中從彎曲構(gòu)件215a到215d間流過，在形狀記憶合金構(gòu)件212的兩端的壓接端子218a和218b上沒有電流流過。為此，形狀記憶合金構(gòu)件212被固定在壓接端子218a和218b的各鉚接部218c上的部分不伸縮，結(jié)果，提高了壓接端子218a和218b與形狀記憶合金構(gòu)件212結(jié)合的可靠性。
為了說明本實(shí)施形態(tài)引起的效果，對(duì)圖41(a)所示的比較例進(jìn)行說明，該驅(qū)動(dòng)裝置211a，把在兩端安裝了壓接端子218a和218b的形狀記憶合金構(gòu)件212配置成直線狀。一方的壓接端子218a被安裝在立設(shè)于基座216上的固定銷219a上，另一方的壓接端子218b被安裝在彈性構(gòu)件214的一端上。彈性構(gòu)件214的另一端被固定在立設(shè)于基座216上的固定銷219b上。通電電路217的配線部217a(例如電纜)被接續(xù)在形狀記憶合金構(gòu)件212的固定端(壓接端子218a)和可動(dòng)端(壓接端子218b)上。通過利用通電電路217在形狀記憶合金構(gòu)件212中通上電流，移動(dòng)體(壓接端子218b)位移。
可是，在這種驅(qū)動(dòng)裝置211a中，由于通電電路217的配線部217a所接續(xù)的壓接端子218b移動(dòng)，所以為了不使來自配線部217a的不需要的外力作用于移動(dòng)體(壓接端子218b)，需要在配線部217a的周圍等處留出空間。此外，還有可能使配線部217a和壓接端子218b的例如用焊錫進(jìn)行導(dǎo)電性接合的可靠性降低。
此外，在如圖41(b)所示的驅(qū)動(dòng)裝置211b中，把形狀記憶合金構(gòu)件212彎折成V字形狀，把安裝在其兩端上的壓接端子218分別固定在立設(shè)于基座216上的兩個(gè)固定銷219a上，在V字彎折部上安裝了移動(dòng)體213。移動(dòng)體213，被固定在彈性體214的一端，彈性構(gòu)件214的另一端被固定在立設(shè)于基座216上的固定銷219b上。通電電路217被接續(xù)在兩個(gè)固定219a上，介于固定219a及壓接端子218向形狀記憶合金構(gòu)件212供應(yīng)電流。
可是，在這種驅(qū)動(dòng)裝置211b中，由于壓接端子218通上電流，所以形狀記憶合金構(gòu)件212被固定在壓接端子218上的部分將會(huì)反復(fù)伸縮，結(jié)合部分的可靠性降低，從而容易發(fā)生形狀記憶合金構(gòu)件212從壓接端子218拔掉，或者形狀記憶合金構(gòu)件212被切斷等問題。
對(duì)此，在本實(shí)施形態(tài)相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置211中，由于可以把通電電路217的配線部接續(xù)在彎曲構(gòu)件215a和215d上，所以可以防止配線部的影響涉及到移動(dòng)體(這里為壓接端子218b)。因此，不需要在配線部的周圍等確保一定的空間，從而可以使驅(qū)動(dòng)裝置211的構(gòu)成簡(jiǎn)化和小型化。此外，由于壓接端子218a和218b中沒有通上電流，所以形狀記憶合金構(gòu)件212被固定在壓接端子218a和218b上的部分不進(jìn)行伸縮，因而將提高壓接端子218a和218b與形狀記憶合金構(gòu)件212結(jié)合的可靠性。
實(shí)施形態(tài)15圖42是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)15相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置221a構(gòu)成的立體圖。在上述實(shí)施形態(tài)14(圖40)中，雖然分別從最靠近形狀記憶合金構(gòu)件212可動(dòng)端及固定端的彎曲構(gòu)件215d和215a處供應(yīng)電流，但是在本實(shí)施形態(tài)中，在最靠近形狀記憶合金構(gòu)件222固定端(壓接端子228a)的彎曲構(gòu)件225a上加上電位V1，使相鄰的彎曲構(gòu)件225d接地，進(jìn)而在相鄰的彎曲構(gòu)件225c上加上電位V2，使最靠近可動(dòng)端(壓接端子228b)的彎曲構(gòu)件225d接地。在對(duì)壓接端子228a進(jìn)行固定的銷229a上加上電位V1，不在壓接端子228a上通上電流。其他構(gòu)成與實(shí)施形態(tài)14相同。
這里，彎曲構(gòu)件彎曲構(gòu)件225a～225d構(gòu)成了使形狀記憶合金構(gòu)件222彎曲的彎曲機(jī)構(gòu)。彎曲構(gòu)件225a～225d的周面與形狀記憶合金構(gòu)件222接合的部分在彎曲機(jī)構(gòu)中構(gòu)成了與形狀記憶合金構(gòu)件222接合的接合部?；?26構(gòu)成了對(duì)彎曲構(gòu)件225a～225d進(jìn)行保持的保持機(jī)構(gòu)。
在以上構(gòu)成中，電流在形狀記憶合金構(gòu)件222從彎曲構(gòu)件225c到225b的區(qū)間、從彎曲構(gòu)件225c到225d的區(qū)間、以及從彎曲構(gòu)件225a到225b的區(qū)間流動(dòng)。結(jié)果，形狀記憶合金構(gòu)件222的各區(qū)間被加熱而收縮，從而移動(dòng)體(這里是壓接端子228b)位移。
也就是說，電流并不是一律在整個(gè)形狀記憶合金構(gòu)件222上流過，而是各區(qū)間獨(dú)立流過。流過形狀記憶合金構(gòu)件222各區(qū)間的電流的電阻值，由于與一律流過電流的情況相比比較小，所以即使得到與實(shí)施形態(tài)14相同的電流值，也可以把必需的電壓控制較小。
此外，例如通過把加在彎曲構(gòu)件225a上的電位設(shè)置為0，也可以只在形狀記憶合金構(gòu)件222的兩個(gè)邊(彎曲構(gòu)件225b和225c間以及彎曲構(gòu)件225c和225d間)通上電流等，選擇通電的部分。這樣的話，由于形狀記憶合金構(gòu)件222中只有通電的部分伸縮，所以可以選擇移動(dòng)體(這里是壓接端子228b)的位移量。
在利用形狀記憶合金構(gòu)件的長邊方向局部通電的方法使位移量可變的構(gòu)成中，使形狀記憶合金構(gòu)件與銷等供電構(gòu)件(這里是彎曲構(gòu)件225a～225d)接合進(jìn)行供電的方法是有效的。其他方法，可以考慮在形狀記憶合金構(gòu)件上安裝供電用導(dǎo)線的方法，但是為了增多位移量的選擇種類就必須安裝多條導(dǎo)線。為此，為了外力不影響形狀記憶合金構(gòu)件，需要有為導(dǎo)線配線的較大的空間，驅(qū)動(dòng)裝置小型化困難。此外，雖然在形狀記憶合金構(gòu)件的焊錫接合的可靠性不高時(shí)使用壓接端子等，但是數(shù)量增多時(shí)，同樣會(huì)產(chǎn)生需要較大空間的問題。對(duì)此，如本實(shí)施形態(tài)所示，如果采用使形狀記憶合金構(gòu)件222接合在銷狀的彎曲構(gòu)件225a～225d進(jìn)行供電的方法的話，那么就不需要安裝多條導(dǎo)線，因此，在可選擇位移量的同時(shí)可使驅(qū)動(dòng)裝置小型化。
在本實(shí)施形態(tài)中，雖然以約90度把形狀記憶合金構(gòu)件222纏繞在銷狀的彎曲構(gòu)件225a～225d(供電構(gòu)件)上，但是纏繞角不限于90度，彎曲構(gòu)件225a～225d也不限于銷狀。此外，也可以使用彈簧接點(diǎn)那樣的其他接點(diǎn)使形狀記憶合金構(gòu)件222和供電構(gòu)件接合進(jìn)行供電。即使這樣做，也可以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)裝置的小型化。
另外，如圖43所示，即使把形狀記憶合金構(gòu)件222多次纏繞在彎曲構(gòu)件225a～225d上的情況，由于在相同區(qū)間(例如彎曲構(gòu)件225a和225b間)的形狀記憶合金構(gòu)件222并聯(lián)流過電流，所以可以與把形狀記憶合金構(gòu)件222只在彎曲構(gòu)件225a～225d上纏繞一次的情況(圖42)一樣供應(yīng)電流。此外，由于可以增加形狀記憶合金構(gòu)件222的全長，所以即使驅(qū)動(dòng)裝置221b小型化，也可以使移動(dòng)體(壓接端子228b)得到充分的位移量。
如上所述，利用本實(shí)施形態(tài)的話，通過把電流流過形狀記憶合金構(gòu)件222的每個(gè)區(qū)間，可以把電壓控制較低，此外，也可以選擇移動(dòng)體的位移量。特別是手機(jī)裝置等移動(dòng)終端裝置，由于可使用的電壓經(jīng)常限定較低，所以可用低電壓驅(qū)動(dòng)且適合小型化的本實(shí)施形態(tài)相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置，是極其有用的。
實(shí)施形態(tài)16圖44是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)16相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置231a的立體圖。在上述實(shí)施形態(tài)14中，在形狀記憶合金構(gòu)件212的全長一律流過電流，相比之下，在本實(shí)施形態(tài)中，形狀記憶合金構(gòu)件232各區(qū)間流過不同的電流。這是因?yàn)榭紤]到在形狀記憶合金構(gòu)件232上除了彈性構(gòu)件234的賦能力外還加上了與彎曲構(gòu)件的摩擦負(fù)荷，其摩擦負(fù)荷的大小因形狀記憶合金構(gòu)件232的長邊方向的位置不同而異。
首先，就作為本實(shí)施形態(tài)前提的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說明。在圖45所示的實(shí)驗(yàn)中，在接觸比率為33％的圓筒形狀的彎曲構(gòu)件235上纏繞細(xì)線狀的形狀記憶合金構(gòu)件232，通過通電電路237使電流只流過形狀記憶合金構(gòu)件232的直線部分(未纏繞在彎曲構(gòu)件235上的部分)。形狀記憶合金構(gòu)件232的通電部分的長度為50mm。形狀記憶合金構(gòu)件232的通電部分的一端(固定端)固定在固定銷239a上，測(cè)量通電部分的另一端(可動(dòng)端233)的位移量。此外，為了不因形狀記憶合金構(gòu)件232的位移引起負(fù)荷量的變化，替代彈簧構(gòu)件，把重30g的砝碼234a安裝在形狀記憶合金構(gòu)件232的可動(dòng)端。彎曲構(gòu)件235由POM制成，如圖36(b)所示，它是接觸比率為33％，直徑為10mm的近似圓筒狀構(gòu)件。為了對(duì)把形狀記憶合金構(gòu)件232纏繞在彎曲構(gòu)件235上的摩擦負(fù)荷的影響進(jìn)行評(píng)價(jià)，把形狀記憶合金構(gòu)件232在圓筒構(gòu)件235纏繞1周(360度)、2周(720度)以及3周(1080度)分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。纏繞數(shù)越多，摩擦負(fù)荷越大。表5及圖46所示的是使電流值在60mA至180mA范圍變化，對(duì)上述可動(dòng)端233的位移量R進(jìn)行測(cè)量的結(jié)果。此外，在圖46中，縱軸表示形狀記憶合金構(gòu)件232的上述可動(dòng)端233的位移量R(mm)，橫軸表示形狀記憶合金構(gòu)件232所流過的電流I(mA)。此外，符號(hào)a、b、c分別與把形狀記憶合金構(gòu)件232纏繞1周(360度)、2周(720度)以及3周(1080度)時(shí)的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)。
表5

由表5及圖46可知，形狀記憶合金構(gòu)件232纏繞一周時(shí)(a)，位移量在電流I位于80mA附近達(dá)到峰值，即使電流超過80mA，位移量R也不會(huì)有較大變化。此外，形狀記憶合金構(gòu)件232纏繞二周時(shí)(b)，位移量在電流I位于100mA附近達(dá)到峰值，即使電流超過100mA，位移量R也不會(huì)有較大變化。形狀記憶合金構(gòu)件232纏繞三周時(shí)(c)，位移量在電流I位于160mA附近達(dá)到峰值，即使電流超過160mA，位移量R也不會(huì)有較大變化。由該結(jié)果可知，通過根據(jù)摩擦力選擇合適的電流，則可以控制驅(qū)動(dòng)裝置231的消耗電能，同時(shí)得到幾乎最大的位移量。
根據(jù)這個(gè)結(jié)果，就本實(shí)施形態(tài)相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置231a進(jìn)行說明，如圖44所示，在本實(shí)施形態(tài)相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置231a中，在基座236上，在構(gòu)成四角形各頂點(diǎn)的位置上，分別設(shè)置了四個(gè)彎曲構(gòu)件235a、235b、235c和235d。彎曲構(gòu)件235a～235d的內(nèi)側(cè)，配置了四個(gè)彎曲構(gòu)件235e、235f、235g、235h，進(jìn)而在其內(nèi)側(cè)，配置了四個(gè)彎曲構(gòu)件235i、235j、235k、235l?；?36的大致中央部，配置了第十三個(gè)彎曲構(gòu)件235m以及固定銷239b。
細(xì)線狀的形狀記憶合金構(gòu)件232被纏繞在基座236上的共有十三個(gè)的彎曲構(gòu)件235a～235m上。也就是說，形狀記憶合金構(gòu)件232把最外側(cè)的彎曲構(gòu)件235a～235d纏繞一周后，再對(duì)其內(nèi)側(cè)的彎曲構(gòu)件235e～235h纏繞一周，進(jìn)而再對(duì)內(nèi)側(cè)的彎曲構(gòu)件235i～235l纏繞一周，在彎曲構(gòu)件235m上彎曲。彎曲構(gòu)件235m上彎曲的形狀記憶合金構(gòu)件232的一端(固定端)安裝了壓接端子239d，該壓接端子239d被固定在固定銷239b上。形狀記憶合金構(gòu)件232的另一端(可動(dòng)端)安裝了壓接端子239c，該壓接端子239c在基座236的外周附近，被固定于彈性構(gòu)件234的一端。彈性構(gòu)件234的另一端被固定在基座236上所立設(shè)的固定銷239a上。
此外，彎曲構(gòu)件235a～235m構(gòu)成了使形狀記憶合金構(gòu)件232彎曲的彎曲機(jī)構(gòu)。彎曲構(gòu)件235a～235m的周面與形狀記憶合金構(gòu)件232接合的部分在彎曲機(jī)構(gòu)中構(gòu)成了與形狀記憶合金構(gòu)件232接合的接合部?；?36構(gòu)成了對(duì)彎曲構(gòu)件235a～235m進(jìn)行保持的保持機(jī)構(gòu)。
在最靠近形狀記憶合金構(gòu)件232可動(dòng)端的彎曲構(gòu)件235a上加上電位Va，把形狀記憶合金構(gòu)件232從彎曲構(gòu)件235a纏繞了一周的位置的彎曲構(gòu)件235e接地。進(jìn)而，在形狀記憶合金構(gòu)件232從彎曲構(gòu)件235a纏繞了二周的位置的彎曲構(gòu)件235i上加上電位Vb，把纏繞了二周半的位置的彎曲構(gòu)件235k接地。在最靠近形狀記憶合金構(gòu)件232固定端的彎曲構(gòu)件235m上加上電位Vc。由此，電流Ia流過形狀記憶合金構(gòu)件232從彎曲構(gòu)件235a到彎曲構(gòu)件235e的區(qū)間，電流Ib流過從彎曲構(gòu)件235i到彎曲構(gòu)件235e的區(qū)間。此外，電流Ic流過從彎曲構(gòu)件235i到彎曲構(gòu)件235k的區(qū)間，電流Id流過從彎曲構(gòu)件235m到彎曲構(gòu)件235k的區(qū)間。另外，使用導(dǎo)電性的螺旋彈簧作為彈性構(gòu)件234，通過在固定銷239a上加上與彎曲構(gòu)件235a相同的電壓(Va)，可以使電流不流過壓接端子239c。此外，通過在固定銷239b上加上與彎曲構(gòu)件235m相同的電壓(Vc)，可以使電流不流過壓接端子239d。由于壓接端子239c和239d沒有電流流過，所以如上所述在壓接端子239c和239d的鉚接部239e上形狀記憶合金構(gòu)件232不會(huì)伸縮，提高了結(jié)合的可靠性。
在形狀記憶合金構(gòu)件232上，越靠近可動(dòng)端(壓接端子239c)，則通電時(shí)的摩擦負(fù)荷越小。此外，如果電流流過的區(qū)間的長度較長的話，那么由于對(duì)于同一電流的位移量也較大，所以即使摩擦負(fù)荷大致相同，需要較小的電流值即可。從彎曲構(gòu)件235e到彎曲構(gòu)件235i的區(qū)間(電流Ib流過的區(qū)間)，與從彎曲構(gòu)件235a到彎曲構(gòu)件235e的區(qū)間(電流Ia流過的區(qū)間)相比，由于摩擦負(fù)荷較大區(qū)間長度稍短，所以電流Ib設(shè)定比電流Ia大。參照?qǐng)D46的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，電流Ia例如設(shè)定為80mA，電流Ib例如設(shè)定為100mA。此外，從彎曲構(gòu)件235i到彎曲構(gòu)件235k的區(qū)間(電流Ic流過的區(qū)間)，與從彎曲構(gòu)件235e到彎曲構(gòu)件235i的區(qū)間(電流Ib流過的區(qū)間)相比，由于摩擦負(fù)荷較大區(qū)間長度也較短，所以電流Ic設(shè)定比電流Ib大。從彎曲構(gòu)件235m到彎曲構(gòu)件235k的區(qū)間(電流Id流過的區(qū)間)，與從彎曲構(gòu)件235i到彎曲構(gòu)件235k的區(qū)間(電流Ic流過的區(qū)間)相比，由于摩擦負(fù)荷稍大區(qū)間長度相同，所以電流Id設(shè)定比電流Ic大，或者設(shè)定幾乎相同。電流Ic和Id根據(jù)圖46的實(shí)驗(yàn)結(jié)果例如設(shè)定為160mA。
如上所述，根據(jù)形狀記憶合金構(gòu)件232的纏繞位置，考慮摩擦負(fù)荷，通過改變流過形狀記憶合金構(gòu)件232中的電流值，可以在把消耗電能控制較小的同時(shí)，得到最大限度的位移量。
此外，在圖44所示的構(gòu)成中，雖然把形狀記憶合金構(gòu)件232的可動(dòng)端239c(以及彈性構(gòu)件234)配置在最外側(cè)，但是也可以把固定端239d配置在最外側(cè)，把可動(dòng)端239c配置在最內(nèi)側(cè)。但是，把可動(dòng)端239c配置在最外側(cè)可以以低的消耗電能得到大的位移。這是因?yàn)?，把可?dòng)端239c配置在最外側(cè)，因?yàn)樾螤钣洃浐辖饦?gòu)件232的外周部分的長度變長所以位移量變大，而且由于彈性構(gòu)件234引起的負(fù)荷及彎曲構(gòu)件的摩擦負(fù)荷的總和(相對(duì)于位移量)相對(duì)變小，所以為得到所希望位移量所需的電流值可以較小。
圖47是表示本實(shí)施形態(tài)其他電壓施加例的立體圖。在圖47所示的例子中，彎曲構(gòu)件235a接地，在形狀記憶合金構(gòu)件232纏繞半周的位置的235c上加上電位Va。同樣，把形狀記憶合金構(gòu)件232纏繞一周的位置的彎曲構(gòu)件235e接地，在纏繞一周半的位置的彎曲構(gòu)件235g上加上電位Vb。進(jìn)而，把形狀記憶合金構(gòu)件232纏繞二周的位置的彎曲構(gòu)件235i接地，在纏繞二周半的位置的彎曲構(gòu)件235k上加上電位Vc，把纏繞三周的位置的彎曲構(gòu)件235m接地。由此，電流Ia流過從彎曲構(gòu)件235c到彎曲構(gòu)件235a的區(qū)間，電流Ib流過從彎曲構(gòu)件235c到彎曲構(gòu)件235e的區(qū)間。此外，電流Ic流過從彎曲構(gòu)件235g到彎曲構(gòu)件235e的區(qū)間，電流Id流過從彎曲構(gòu)件235g到彎曲構(gòu)件235i的區(qū)間。進(jìn)而，電流Ie流過從彎曲構(gòu)件235k到彎曲構(gòu)件235i的區(qū)間，電流If流過從彎曲構(gòu)件235k到彎曲構(gòu)件235m的區(qū)間。各電流值可以設(shè)定為Ia≤Ib≤Ic≤Id≤Ie≤If，例如，根據(jù)圖46的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以設(shè)定電流Ia及Ib約為80mA，電流Ic及Id約為100mA，電流Ie及If約為160mA。此外，在圖47所示的構(gòu)成例中，作為電源電路，可以選擇定電壓電路及定電流電路任一個(gè)。
另外，也可以選擇性流過電流以替代流過所有電流Ia～I(xiàn)f。通過在形狀記憶合金構(gòu)件232全長上選擇流過電流的部分(伸縮的部分)和不流過電流的部分(不伸縮的部分)，可以使形狀記憶合金構(gòu)件232的位移量可變。
圖48是表示本實(shí)施形態(tài)相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置231c的立體圖。通電電路237c具有定電流電路238a、238b、238c。定電流電路238a，一方的端子被接續(xù)在彎曲構(gòu)件235m上，另一方的端子被接續(xù)在彎曲構(gòu)件235a上。定電流電路238b，一方的端子被接續(xù)在彎曲構(gòu)件235m上，另一方的端子被接續(xù)在彎曲構(gòu)件235e上。定電流電路238c，一方的端子被接續(xù)在彎曲構(gòu)件235m上，另一方的端子被接續(xù)在彎曲構(gòu)件235i上。在彎曲構(gòu)件235m和彎曲構(gòu)件235i之間，由定電流電路238a、238b、238c，通上電流Ia+Ib+Ic。此外，在彎曲構(gòu)件235i和彎曲構(gòu)件235e之間，由定電流電路238a、238b，通上電流Ia+Ib。再有，在彎曲構(gòu)件235e和彎曲構(gòu)件235a之間，由定電流電路238a，通上電流Ia。也就是說，在形狀記憶合金構(gòu)件232中，彎曲構(gòu)件235m和彎曲構(gòu)件235i間流過的電流最多，其次是彎曲構(gòu)件235i和彎曲構(gòu)件235e間流過的電流，彎曲構(gòu)件235e和彎曲構(gòu)件235a間流過的電流最少。具體地，考慮圖46的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以設(shè)最大的電流(Ia+Ib+Ic)為160mA，其次較大的電流(Ia+Ib)為100mA，最小的電流(Ia)為80mA。這時(shí)，可以把電流Ib設(shè)為20mA，電流Ic設(shè)為60mA。
圖49是圖48所示的通電電路237c的方框圖。如圖49所示，設(shè)形狀記憶合金構(gòu)件232的全長L(這里是指從彎曲構(gòu)件235a到彎曲構(gòu)件235m的長度)為15mm，設(shè)形狀記憶合金構(gòu)件232的彎曲構(gòu)件235a和235e間的長度L3、彎曲構(gòu)件235e和235i間的長度L2以及彎曲構(gòu)件235i和235m間的長度L1各為5mm，把形狀記憶合金構(gòu)件232的電阻值設(shè)為0.5Ω/mm。當(dāng)在形狀記憶合金構(gòu)件232的彎曲構(gòu)件235m和彎曲構(gòu)件235i間流過電流Ia+Ib+Ic(160mA)，在彎曲構(gòu)件235i和彎曲構(gòu)件235e間流過電流Ia+Ib(100mA)，在彎曲構(gòu)件235e和彎曲構(gòu)件235a間流過電流Ia(80mA)的話，則全部消耗電能為0.105W。對(duì)此，如圖50中作為比較例所示的方框圖那樣，形狀記憶合金構(gòu)件232的全長L(15mm)流過一定電流160mA時(shí)的消耗電能為0.192W。從這個(gè)結(jié)果可知，如圖49所示，通過把電流分離進(jìn)行供應(yīng)，則可以把消耗電能降低到55％。
圖51是為說明圖48所示的定電流電路238a～238c的電路圖。在定電流電路238c中，電阻238d(R0)是電流值檢測(cè)電阻。該電阻238d(R0)流過電流238e(Ic)的話，則在電阻238d(R0)的兩端產(chǎn)生Ic×R0的電位差。該電位差將成為接入運(yùn)算放大器238f負(fù)輸入端子238g的輸入電壓。此外，可由電阻238h(R1)及可變電阻238i(VR)設(shè)定接入運(yùn)算放大器238f正輸入端子238j的輸入電壓(基準(zhǔn)電壓)。運(yùn)算放大器238f通過工作使FET(電場(chǎng)效應(yīng)晶體管)238k的G端子238l的電位改變，并對(duì)從D端子238m流到S端子238n的電流進(jìn)行調(diào)整，以及使運(yùn)算放大器238f的負(fù)輸入端子238g的電位與正輸入端子238j的電位一致而動(dòng)作。結(jié)果，運(yùn)算放大器238f的負(fù)輸入端子238g的電位一定，電流(Ic＝V/R0)238e與形狀記憶合金構(gòu)件232的電阻值無關(guān)為一定。定電流電路238a和238b也與定電流電路238c一樣進(jìn)行動(dòng)作。
此外，這里是把定電流電路238a～238c作為吸入型定電流電路進(jìn)行說明的，但并不限于此，也可以使用吐出的定電流電路。這時(shí)，在最靠近形狀記憶合金構(gòu)件2固定端的彎曲構(gòu)件235m上加上接地電位，各電流Ia、Ib和Ic的朝向與圖49相反。
如上所述，利用本實(shí)施形態(tài)的話，通過在形狀記憶合金構(gòu)件232的各部分適當(dāng)?shù)亓鬟^與摩擦負(fù)荷等相應(yīng)的電流，則可以以較少的消耗電能得到較大的位移量。
實(shí)施形態(tài)17圖52是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)17相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置241a構(gòu)成的立體圖。在上述實(shí)施形態(tài)14～16中，把形狀記憶合金構(gòu)件纏繞在銷狀的多個(gè)彎曲構(gòu)件上，并介于該彎曲構(gòu)件使電流接通形狀記憶合金構(gòu)件中，然而在本實(shí)施形態(tài)中，進(jìn)而把銷狀的彎曲構(gòu)件機(jī)械且導(dǎo)電地接合在電子電路基板上。
如圖52所示，驅(qū)動(dòng)裝置241a，在電子電路基板249上，銷狀的彎曲構(gòu)件245a、245b、245c和245d以被機(jī)械接合的狀態(tài)立設(shè)著。進(jìn)而，彎曲構(gòu)件245a～245d中，至少彎曲構(gòu)件245a和245d導(dǎo)電地被接合在電子電路基板249上。此外，彎曲構(gòu)件245a和245d間，從靠近彎曲構(gòu)件245a的一方順序立設(shè)了固定銷249a和249b。
形狀記憶合金構(gòu)件242，其一端(固定端)介于壓接端子248a被固定在固定銷249a上，并分別各以約90度纏繞在彎曲構(gòu)件245a、245b、245c和245d上。形狀記憶合金構(gòu)件242的另一端(可動(dòng)端)介于壓接端子248b被固定在彈性構(gòu)件244的一端，彈性構(gòu)件244的另一端被固定在固定銷249b上。其他的構(gòu)成與實(shí)施形態(tài)14相同。
此外，彎曲構(gòu)件245a～245d構(gòu)成了使形狀記憶合金構(gòu)件242彎曲的彎曲機(jī)構(gòu)。彎曲構(gòu)件235a～235d的周面與形狀記憶合金構(gòu)件242接合的部分在彎曲機(jī)構(gòu)中構(gòu)成了與形狀記憶合金構(gòu)件242接合的接合部。電子電路基板249構(gòu)成了對(duì)彎曲構(gòu)件245a～245d進(jìn)行保持的保持機(jī)構(gòu)。
在以上構(gòu)成中，通過利用電子電路基板249介于彎曲構(gòu)件245a和245d在形狀記憶合金構(gòu)件242上通上電流，對(duì)形狀記憶合金構(gòu)件242加熱使之收縮，從而可以使移動(dòng)體(這里是指壓接端子248b)位移。
利用本實(shí)施形態(tài)的話，由于是用電子電路基板249保持彎曲構(gòu)件245a～245d，所以不需要獨(dú)立的基座，結(jié)果可以削減零部件數(shù)量，容易使驅(qū)動(dòng)裝置小型化。特別是把該驅(qū)動(dòng)裝置241a適用于上述實(shí)施形態(tài)14～16(圖40、42～44、47～48)的話，則由于可以在電子電路基板249上形成通電電路(例如圖40的通電電路217及圖48的通電電路237c)，所以可以很容易地向彎曲構(gòu)件215、225、235(圖40、42～44、47～48)供電。此外，由于可以用電子電路基板249形成為保持這些彎曲構(gòu)件的基座216、226、236(圖40、42～44、47～48)，所以可以削減零部件數(shù)量，并且容易使驅(qū)動(dòng)裝置小型化。
圖53是表示本實(shí)施形態(tài)驅(qū)動(dòng)裝置其他構(gòu)成例的立體圖。圖53所示驅(qū)動(dòng)裝置241b，在基座246上，彎曲構(gòu)件245a、245b、245c和245d立設(shè)著。在彎曲構(gòu)件245a和245d間，從靠近彎曲構(gòu)件245a的一方順序立設(shè)了固定銷249a和249b。形狀記憶合金構(gòu)件242，其一端(固定端)介于壓接端子248a被固定在固定銷249a上，并分別各以約90度纏繞在彎曲構(gòu)件245a、245b、245c和245d上。形狀記憶合金構(gòu)件242的另一端(可動(dòng)端)介于壓接端子248b被固定在彈性構(gòu)件244的一端，彈性構(gòu)件244的另一端被固定在固定銷249b上。
在圖53所示的驅(qū)動(dòng)裝置241b中，進(jìn)而相對(duì)于形狀記憶合金構(gòu)件242在與基座246相反的一側(cè)，配置了電子電路基板249。在電子電路基板249上，彎曲構(gòu)件245a～245d被機(jī)械地接合著。這里，在電子電路基板249所穿通的四個(gè)貫通孔上，分別嵌合著銷狀的彎曲構(gòu)件245a～245d。此外，彎曲構(gòu)件245a～245d中，形狀記憶合金構(gòu)件242通電所必需的彎曲構(gòu)件245a和245d被導(dǎo)電地接合在電子電路基板249上。此外，也可以把所有的彎曲構(gòu)件245a～245d導(dǎo)電以及機(jī)械地接合在電子電路基板249上。
在上述圖52的驅(qū)動(dòng)裝置241a中，由于把彎曲構(gòu)件245a～245d接合在電子電路基板249上，所以雖然伴隨形狀記憶合金構(gòu)件242的伸縮而發(fā)生的驅(qū)動(dòng)力比較小時(shí)可以穩(wěn)定地保持彎曲構(gòu)件245a～245d，但是驅(qū)動(dòng)力較大作用于彎曲構(gòu)件245a～245d的負(fù)荷較大時(shí)，一般認(rèn)為穩(wěn)定固定彎曲構(gòu)件245a～245d比較困難，并且使導(dǎo)電接合的可靠性降低。對(duì)此，利用圖53所示的驅(qū)動(dòng)裝置241b的話，由于用基座246進(jìn)行彎曲構(gòu)件245a～245d的固定，所以通過根據(jù)把該基座246作用于彎曲構(gòu)件245a～245d的負(fù)荷進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以進(jìn)行穩(wěn)定的保持。此外，利用電子電路基板249和彎曲構(gòu)件245a～245d的機(jī)械接合，由于電子電路基板249將輔助保持彎曲構(gòu)件245a～245d，所以即使作用于彎曲構(gòu)件245a～245d的負(fù)荷較大時(shí)，也可以更穩(wěn)定地保持彎曲構(gòu)件245。此外，通過把電子電路基板249夾著形狀記憶合金構(gòu)件242設(shè)在與基座246相反側(cè)，還可以防止形狀記憶合金構(gòu)件242從彎曲構(gòu)件245上脫落。
對(duì)于驅(qū)動(dòng)裝置241b而言，由于不要求電路基板249的強(qiáng)度，所以還可以使用薄板狀的柔軟基板，即所謂FPC(Flexible Printed Circuit)基板。
實(shí)施形態(tài)18圖54是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)18相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置251構(gòu)成的立體圖。在上述實(shí)施形態(tài)14～17中，是把形狀記憶合金構(gòu)件纏繞在銷狀的彎曲構(gòu)件(例如圖40中的彎曲構(gòu)件215a～215d)上，然而在本實(shí)施形態(tài)相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置251中，把形狀記憶合金構(gòu)件252纏繞于在由非導(dǎo)電性構(gòu)件(例如塑料)組成的結(jié)構(gòu)物上形成導(dǎo)電性構(gòu)件的彎曲構(gòu)件252上。
如圖54所示，驅(qū)動(dòng)裝置251，具有沿著由塑料等非導(dǎo)電性構(gòu)件形成的例如四角柱狀的結(jié)構(gòu)物255e的四角突出形成了近似圓筒狀的四個(gè)突出部255a～255d的彎曲構(gòu)件255。在彎曲構(gòu)件255的突出部255a和255d間的側(cè)面，從靠近突出部255a的一方順序形成了固定構(gòu)件258b和258a。形狀記憶合金構(gòu)件252，其一端(固定端)被固定在彎曲構(gòu)件255的固定構(gòu)件258b上，并各以90度纏繞在突出部255a、255b、255c和255d上。形狀記憶合金構(gòu)件252的另一端(可動(dòng)端)介于移動(dòng)體253被安裝在彈性構(gòu)件254的一端，彈性構(gòu)件254的另一端被固定在固定構(gòu)件258a上。
彎曲構(gòu)件255，在最靠近形狀記憶合金構(gòu)件252固定端的突出部255a上具有導(dǎo)電性構(gòu)件259a，在最靠近可動(dòng)端的突出部255d上具有導(dǎo)電性構(gòu)件259b。在這些導(dǎo)電性構(gòu)件259a和259b上，接續(xù)了通電電路257。通過利用通電電路257，介于導(dǎo)電性構(gòu)件259a和259b在形狀記憶合金構(gòu)件252上通上電流，形狀記憶合金構(gòu)件252被加熱，被安裝在其可動(dòng)端上的移動(dòng)體253位移。在圖54中，雖然使通電電路257與彎曲構(gòu)件255分離表示，但是可以把通電電路257形成在彎曲構(gòu)件255的表面上，構(gòu)成立體電路基板。
這里，具有突出部255a～255d的彎曲構(gòu)件255構(gòu)成了使形狀記憶合金構(gòu)件252彎曲的彎曲機(jī)構(gòu)。突出部255a～255d的周面與形狀記憶合金構(gòu)件252接合的部分在彎曲機(jī)構(gòu)中構(gòu)成了與形狀記憶合金構(gòu)件252接合的接合部。彎曲構(gòu)件255構(gòu)成了對(duì)突出部255a～255d進(jìn)行保持的保持機(jī)構(gòu)。
在以上構(gòu)成中，通過利用通電電路257介于彎曲構(gòu)件259a和259b在形狀記憶合金構(gòu)件252上通上電流，對(duì)形狀記憶合金構(gòu)件252加熱使之收縮，從而可以使移動(dòng)體253位移。
利用本實(shí)施形態(tài)的話，由于在彎曲構(gòu)件255一體形成的接合部258a～258d上纏繞了形狀記憶合金構(gòu)件252，所以可以提高接合部258a～258d的剛性。因此，即使在施加于接合部258a～258d上的負(fù)荷較大時(shí)，也可以抑制接合部258a～258d的變形，提高導(dǎo)電性構(gòu)件259a和259b與通電電路257的導(dǎo)電性接續(xù)的可靠性。特別是即使與把形狀記憶合金構(gòu)件252纏繞在銷狀的彎曲構(gòu)件上時(shí)的情況(例如圖52)相比，通電電路257與導(dǎo)電性構(gòu)件259a和259b的機(jī)械接合強(qiáng)度較高，導(dǎo)電性接合的可靠性較高。此外，通過在彎曲構(gòu)件255上形成通電電路257以構(gòu)成立體電路基板249，如圖53所示，也不需要用基座246和電子電路基板249夾著銷狀的彎曲構(gòu)件245a～245d的構(gòu)成，結(jié)果，可以在維持上述導(dǎo)電性接合以及機(jī)械接合的可靠性等的同時(shí)，使驅(qū)動(dòng)裝置小型化。
實(shí)施形態(tài)19圖55是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)19相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置261a構(gòu)成的立體圖。在圖55所示的驅(qū)動(dòng)裝置261a中，外周面具有微小凸部265e的近似圓筒狀的彎曲構(gòu)件265a，可旋轉(zhuǎn)地被支持在基座266上。形狀記憶合金構(gòu)件262，其一端(固定端)被固定在設(shè)在基座266上的固定銷269a上，一邊與彎曲構(gòu)件265a的凸部265e接合，一邊以約180度纏繞在彎曲構(gòu)件265a。形狀記憶合金構(gòu)件262的另一端(可動(dòng)端)介于移動(dòng)體263被安裝在彈性構(gòu)件264的一端，彈性構(gòu)件264的另一端被固定于設(shè)在基座266上的固定銷269a上。通電電路267被接續(xù)在固定銷269a和269b上。其他構(gòu)成與實(shí)施形態(tài)1相同。
此外，彎曲構(gòu)件265a構(gòu)成了使形狀記憶合金構(gòu)件262彎曲的彎曲機(jī)構(gòu)。彎曲構(gòu)件265a的凸部265e與形狀記憶合金構(gòu)件262接合的部分在彎曲機(jī)構(gòu)中構(gòu)成了與形狀記憶合金構(gòu)件262接合的接合部。基座266構(gòu)成了對(duì)彎曲構(gòu)件265a進(jìn)行保持的保持機(jī)構(gòu)。
在以上構(gòu)成中，通過利用通電電路267介于固定銷269a和269b在形狀記憶合金構(gòu)件262上通上電流，對(duì)形狀記憶合金構(gòu)件262加熱使之收縮，從而可以使移動(dòng)體263位移。
圖56(a)～(c)是表示有關(guān)驅(qū)動(dòng)裝置261a效果的實(shí)驗(yàn)裝置261b、261c、261d的立體圖。在圖56(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置261b中，在沒有凸部的、不能旋轉(zhuǎn)的直徑為10mm的圓筒形狀的彎曲構(gòu)件265b上纏繞了細(xì)線狀的形狀記憶合金構(gòu)件262。形狀記憶合金構(gòu)件262的一端(固定端)被固定在固定銷269a上，另一端(可動(dòng)端)安裝了50g的砝碼264a。在包括形狀記憶合金構(gòu)件262被纏繞在彎曲構(gòu)件265b上的部分的范圍內(nèi)，利用通電電路267通上140mA的直流電流，從而可以測(cè)量形狀記憶合金構(gòu)件262的可動(dòng)端的位移量。在圖56(b)所示的實(shí)驗(yàn)裝置261c中，沒有凸部的直徑為10mm的圓筒形狀的彎曲構(gòu)件265c在基座266上可旋轉(zhuǎn)地被支持著，其他條件與圖56(a)的實(shí)驗(yàn)裝置261b相同。在圖56(c)所示的實(shí)驗(yàn)裝置261d中，外周面具有凸部265e的直徑為10mm的彎曲構(gòu)件265d在基座266上可旋轉(zhuǎn)地被支持著，其他條件與圖56(b)的實(shí)驗(yàn)裝置261b相同。彎曲構(gòu)件25的接觸比率(凸部265e與形狀記憶合金構(gòu)件262接觸的長度與彎曲構(gòu)件265d的全周之比)為33％。圖56(a)～(c)所示的彎曲構(gòu)件261b、261c、261d都是由POM制成。
使用圖56(a)～(c)所示的實(shí)驗(yàn)裝置，把形狀記憶合金構(gòu)件262的纏繞角替換為360度(一周)、450度(一周半)、720度(二周)，測(cè)量了形狀記憶合金構(gòu)件262可動(dòng)端的位移量。此外，加上圖56(c)所示的實(shí)驗(yàn)裝置261d，還就使彎曲構(gòu)件265d的旋轉(zhuǎn)固定時(shí)的情況進(jìn)行了同樣實(shí)驗(yàn)。結(jié)果如表6及圖57所示。此外，在圖57中，縱軸是位移比率H(％)，橫軸是纏繞角θ(度)。此外，在圖57中，符號(hào)a是使用沒有旋轉(zhuǎn)的圓筒狀的彎曲構(gòu)件265b(圖56(a))時(shí)的數(shù)據(jù)；符號(hào)b是使用可旋轉(zhuǎn)的圓筒狀的彎曲構(gòu)件265c(圖56(b))時(shí)的數(shù)據(jù)；符號(hào)c是使用沒有旋轉(zhuǎn)且接觸比率為33％的彎曲構(gòu)件(圖中未顯示)時(shí)的數(shù)據(jù)；符號(hào)d是使用可旋轉(zhuǎn)且接觸比率為33％的彎曲構(gòu)件265d(圖56(c))時(shí)的數(shù)據(jù)。
表6

由圖57可知，通過使用可旋轉(zhuǎn)的彎曲構(gòu)件265c(符號(hào)b)以替代不旋轉(zhuǎn)的圓筒狀的彎曲構(gòu)件265b(符號(hào)a)，形狀記憶合金構(gòu)件262的位移量將增加至約1.2～1.5倍。進(jìn)而，還可知，使用可旋轉(zhuǎn)且接觸比率為33％的彎曲構(gòu)件265d(符號(hào)d)的話，形狀記憶合金構(gòu)件262的位移量約增至2.7～3.2倍。
從以上結(jié)果可知，利用本實(shí)施形態(tài)的話，通過使用可旋轉(zhuǎn)且外周面具有凸部的彎曲構(gòu)件261a，則可以更加增大移動(dòng)體263的位移量。作為把細(xì)線狀的形狀記憶合金構(gòu)件纏繞在滑輪上的驅(qū)動(dòng)裝置，有特開平8-776743號(hào)公報(bào)及特開平10-148174號(hào)公報(bào)所公示的裝置，通過在這些滑輪上形成凸部以減小接觸比率，則可以得到更大的位移量。
此外，可旋轉(zhuǎn)的彎曲構(gòu)件，并不限于圓筒狀，既可以是實(shí)施形態(tài)12所說明那樣的三角柱狀等多角柱狀，或者也可以是沿閉路配置的多個(gè)銷。
實(shí)施形態(tài)20圖58是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)20相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置271a構(gòu)成的立體圖。本實(shí)施形態(tài)相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置271a，相對(duì)于實(shí)施形態(tài)19相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置261a(圖55)而言，其不同之處在于，是在彎曲構(gòu)件275a的外周面突出形成的銷279c上纏繞了形狀記憶合金構(gòu)件272。
如圖58所示，驅(qū)動(dòng)裝置271a，具有在外周面形成了多個(gè)微小凸部275e的近似圓筒形狀的可旋轉(zhuǎn)的彎曲構(gòu)件275a。在該彎曲構(gòu)件275a的外周面上，除了凸部275e外，還設(shè)有在彎曲構(gòu)件275a的半徑方向上突出的銷(突起)279c。細(xì)線狀的形狀記憶合金構(gòu)件272，其一端(固定端)介于壓接端子278b被固定在基座276上的固定銷279b上，并以例如360度纏繞在彎曲構(gòu)件275a上。進(jìn)而，形狀記憶合金構(gòu)件272，在被纏繞于彎曲構(gòu)件275a上的途中，也以例如360度纏繞在銷279c上。形狀記憶合金構(gòu)件272的另一端(可動(dòng)端)介于壓接端子278a被固定在彈性構(gòu)件274的一端，彈性構(gòu)件274的另一端被固定在基座276上所形成的固定銷279a上。
此外，彎曲構(gòu)件275a構(gòu)成了使形狀記憶合金構(gòu)件272彎曲的彎曲機(jī)構(gòu)。銷279c從彎曲構(gòu)件275a突出，構(gòu)成了使形狀記憶合金構(gòu)件272進(jìn)一步彎曲的突起。彎曲構(gòu)件275a的凸部275e與形狀記憶合金構(gòu)件272接合的部分在彎曲機(jī)構(gòu)中構(gòu)成了與形狀記憶合金構(gòu)件272接合的接合部?；?76構(gòu)成了對(duì)彎曲構(gòu)件275a進(jìn)行保持的保持機(jī)構(gòu)。
在以上構(gòu)成中，通過利用通電電路277在形狀記憶合金構(gòu)件272上通上電流，對(duì)形狀記憶合金構(gòu)件272加熱使之收縮，從而可以使移動(dòng)體(壓接端子278a)位移。此外，伴隨位移，彎曲構(gòu)件275a也旋轉(zhuǎn)。形狀記憶合金構(gòu)件272停止通電的話，形狀記憶合金構(gòu)件272被冷卻而伸長至原來的長度，移動(dòng)體(壓接端子278a)回到原來的位置的同時(shí)，彎曲構(gòu)件275a也回到原來的旋轉(zhuǎn)位置上。
上述的實(shí)施形態(tài)19(圖55)，如滑輪在彎曲構(gòu)件265的旋轉(zhuǎn)位置任意時(shí)有效，本實(shí)施形態(tài)，則在彎曲構(gòu)件275a的旋轉(zhuǎn)位置受到限制時(shí)有效圖59是表示為對(duì)實(shí)施形態(tài)20的驅(qū)動(dòng)裝置271a中的移動(dòng)體的位移量進(jìn)行測(cè)量的實(shí)驗(yàn)裝置271b的立體圖。實(shí)驗(yàn)裝置271b，把外周面具有凸部及銷279c的彎曲構(gòu)件275b可旋轉(zhuǎn)地設(shè)在基座276上，彎曲構(gòu)件275b的接觸比率為33％。形狀記憶合金構(gòu)件272的一端(固定端)被壓接端子278b固定于設(shè)在基座276上的固定銷279b上。該形狀記憶合金構(gòu)件272以約360度纏繞在彎曲構(gòu)件275b后，又以360度被纏繞在銷279c上，進(jìn)而以約360度被纏繞在彎曲構(gòu)件275b上。形狀記憶合金構(gòu)件272的另一端(可動(dòng)端)，被壓接端子278a固定在由螺旋彈簧組成的彈性構(gòu)件274的一端，彈性構(gòu)件274的另一端被固定于立設(shè)在基座276上的固定銷279a上。通電電路277，被接續(xù)在固定銷279a和279b上，介于這些固定銷固定銷279a和279b在形狀記憶合金構(gòu)件272上通上電流。此外，形狀記憶合金構(gòu)件272的直徑約為60μm，長度約為83mm。在形狀記憶合金構(gòu)件272未被通電的狀態(tài)下，彈性構(gòu)件274的賦能力約為392×10-3N。由通電電路277流入形狀記憶合金構(gòu)件272中的電流值為140mA。從形狀記憶合金構(gòu)件272的彎曲構(gòu)件275b到壓接端子278a的長度C約為1.5mm。
使用圖59所示的實(shí)驗(yàn)裝置271b，測(cè)量利用通電電路277進(jìn)行通電時(shí)的壓接端子278a的位移量。再就沒有把形狀記憶合金構(gòu)件272纏繞在銷279c時(shí)以及對(duì)彎曲構(gòu)件275b的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行了固定時(shí)的情況，測(cè)量了位移量。結(jié)果如表7及圖60所示。此外，在圖60中，縱軸是位移比率H(％)。在橫軸中，符號(hào)b是如圖59所示把形狀記憶合金構(gòu)件272纏繞在銷279c上時(shí)的數(shù)據(jù)；符號(hào)a是把形狀記憶合金構(gòu)件272纏繞在銷279c上時(shí)的數(shù)據(jù)；符號(hào)c是對(duì)彎曲構(gòu)件275b的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行了固定時(shí)(銷279c上沒有纏繞形狀記憶合金構(gòu)件272)的數(shù)據(jù)。
表7

由圖60可知，無論把形狀記憶合金構(gòu)件272纏繞在銷279c上時(shí)(符號(hào)b)還是沒有纏繞時(shí)(符號(hào)a)，都可以得到幾乎相同程度的位移量。此外，還可知無論哪種情況(符號(hào)a、b)都可以得到比彎曲構(gòu)件275b旋轉(zhuǎn)固定時(shí)(符號(hào)c)大的位移量。也就是說，形狀記憶合金構(gòu)件272纏繞在銷279c上(即把形狀記憶合金構(gòu)件272相對(duì)彎曲構(gòu)件275固定)引起的位移量的降低幾乎微乎其微，因此可知可得到與實(shí)施形態(tài)19幾乎相同的效果。
如上所述，利用本實(shí)施形態(tài)的話，即使彎曲構(gòu)件275a的旋轉(zhuǎn)位置受到限制(非任意)時(shí)，也可以得到與實(shí)施形態(tài)19效果同等的效果。
此外，可旋轉(zhuǎn)的彎曲構(gòu)件275a并不限于圓筒狀，也可以是如實(shí)施形態(tài)12所說明的那樣的三角柱狀等多角柱狀，可以得到同樣的效果。
實(shí)施形態(tài)21圖61(a)是表示把實(shí)施形態(tài)1至4相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置1、11、21、31(圖1～2、9～11)適用于照相機(jī)透鏡驅(qū)動(dòng)時(shí)的構(gòu)成例(驅(qū)動(dòng)裝置281a)的立體圖。使用該驅(qū)動(dòng)裝置281a的照相機(jī)具有圓筒狀的鏡筒286a、相對(duì)該鏡筒286a在與被拍攝物相反側(cè)(后方)所設(shè)置的電路基板289d。鏡筒286a的前端安裝了透鏡283e(圖64(a))，在鏡筒286a的內(nèi)側(cè)，設(shè)有由透鏡框283a保持的透鏡283b(圖64(a))。透鏡框283a被導(dǎo)軸283c和283d(圖64(a))沿著透鏡光軸X可移動(dòng)地支持著。透鏡框283a的一部分，貫穿鏡筒286a上所形成的軸向槽突出在外部。此外，電路基板289d在利用透鏡283e和283b對(duì)圖像進(jìn)行成像的位置上具有固定攝像元件289c(圖64(a))。
在鏡筒286a的外周面上，立設(shè)著多個(gè)銷狀的彎曲構(gòu)件285。這些彎曲構(gòu)件285，在鏡筒286a的圓周方向上隔著間隔排列著。彎曲構(gòu)件285，具有在鏡筒286a的半徑方向突出的主部、從該主部與鏡筒286a的軸向幾乎平行地突出的正交部285i。
細(xì)線狀的形狀記憶合金構(gòu)件282，其一端(固定端)被固定于設(shè)在鏡筒286a后端附近的固定構(gòu)件289b上，并且一邊纏繞在上述多個(gè)彎曲構(gòu)件285上一邊把鏡筒286a幾乎繞了一周，然后延長在鏡筒286a的軸向。形狀記憶合金構(gòu)件282的另一端(可動(dòng)端)被安裝在上述透鏡框283a的后端。透鏡框283a的前端，固定了彈性構(gòu)件284的一端，該彈性構(gòu)件284的另一端被固定于設(shè)在鏡筒286a前端附近的固定構(gòu)件289a上。形狀記憶合金構(gòu)件282的兩端，接續(xù)了通電電路287。
通過利用通電電路287在形狀記憶合金構(gòu)件282上通上電流進(jìn)行加熱，形狀記憶合金構(gòu)件282抵抗彈性構(gòu)件284的賦能力進(jìn)行收縮，透鏡框283a向后方(箭頭A方向)移動(dòng)。通過停止對(duì)形狀記憶合金構(gòu)件282通電，形狀記憶合金構(gòu)件282被冷卻伸長至原來的長度，利用彈性構(gòu)件284的賦勢(shì)力透鏡框283a向前方(圖中B方向)移動(dòng)。結(jié)果，透鏡283b(圖64(a))向光軸X方向移動(dòng)，例如進(jìn)行變焦動(dòng)作及聚焦動(dòng)作。
由于這樣構(gòu)成，所以在不增加照相機(jī)鏡筒286a長度的情況下，可以把全長較長(即位移量較大)的形狀記憶合金構(gòu)件282配置在鏡筒286a的周圍。此外，由于在銷狀的彎曲構(gòu)件285上纏繞了形狀記憶合金構(gòu)件282，所以可以減小形狀記憶合金構(gòu)件282與彎曲構(gòu)件285接觸的長度與鏡筒286a全周之比(即接觸比率)。結(jié)果，與把形狀記憶合金構(gòu)件282配置成直線狀的情況相比，可以抑制位移量的降低。
圖61(b)是表示把實(shí)施形態(tài)6所說明的驅(qū)動(dòng)裝置51(圖14)適用于照相機(jī)的透鏡驅(qū)動(dòng)時(shí)的構(gòu)成例(驅(qū)動(dòng)裝置281b)的立體圖。該驅(qū)動(dòng)裝置281b，在鏡筒286a的外周，在圓周方向上形成了多個(gè)例如與實(shí)施形態(tài)6中說明的凸部54a(圖14)相同的凸部285b。彎曲構(gòu)件285a在透鏡框283a的后方例如只形成了一個(gè)。形狀記憶合金構(gòu)件282，其一端(固定端)被固定在固定構(gòu)件289b上，并且一邊接合凸部285b一邊把鏡筒286a幾乎繞了一周，然后以約90度纏繞在彎曲構(gòu)件285a上，其另一端(可動(dòng)端)被固定在透鏡框283a上。此外，各凸部285b，在這里具有鏡筒286a軸向較長的形狀。其他構(gòu)成與圖61(a)所示的驅(qū)動(dòng)裝置281a相同。
利用本驅(qū)動(dòng)裝置281b，在不增加照相機(jī)鏡筒286a長度的情況下，可以把全長較長(即可動(dòng)端位移量較大)的形狀記憶合金構(gòu)件282配置在鏡筒286a的周圍。此外，由于在彎曲構(gòu)件285a及凸部285b上纏繞著形狀記憶合金構(gòu)件282，所以可以減小形狀記憶合金構(gòu)件282與彎曲構(gòu)件285a及凸部285b接觸的長度與鏡筒286a全周之比(即接觸比率)。結(jié)果，與把形狀記憶合金構(gòu)件282配置成直線狀的情況相比，可以抑制位移量的降低。
圖62(a)是表示把實(shí)施形態(tài)18的驅(qū)動(dòng)裝置261a(圖55)適用于照相機(jī)透鏡驅(qū)動(dòng)時(shí)的構(gòu)成例(驅(qū)動(dòng)裝置281a)的立體圖。該驅(qū)動(dòng)裝置281a，在鏡筒286a的外周面，在圓周方向上具有可旋轉(zhuǎn)的圓筒狀環(huán)285c。圓筒狀環(huán)285c的外周面，在圓周方向隔著間隔形成了多個(gè)參照?qǐng)D61(b)說明的凸部285b。形狀記憶合金構(gòu)件282，其一端(固定端)被固定在固定構(gòu)件289b上，并且一邊接合凸部285b一邊把圓筒環(huán)285c幾乎繞了一周，然后以約90度纏繞在彎曲構(gòu)件285a上，其另一端(可動(dòng)端)被固定于透鏡框283a上。此外，圓筒狀環(huán)285c，為了在旋轉(zhuǎn)時(shí)不與固定構(gòu)件289b干涉，具有切口285f。其他構(gòu)成與圖61(b)所示的驅(qū)動(dòng)裝置281b相同。
利用本驅(qū)動(dòng)裝置281c的話，由于接觸比率小，且圓筒狀環(huán)285c可旋轉(zhuǎn)，所以正如實(shí)施形態(tài)18所說明那樣，可以增加形狀記憶合金構(gòu)件282的位移量。
圖62(b)是表示把實(shí)施形態(tài)19的驅(qū)動(dòng)裝置271a(圖58)適用于照相機(jī)的透鏡驅(qū)動(dòng)時(shí)的構(gòu)成例(驅(qū)動(dòng)裝置281d)構(gòu)成的立體圖。該驅(qū)動(dòng)裝置281d，在圓筒狀環(huán)285d的外周面，為了位于鏡筒286a外周面所立設(shè)的彎曲構(gòu)件285a的略微后方，立設(shè)了銷狀的彎曲構(gòu)件285e。形狀記憶合金構(gòu)件282，被纏繞在凸部285b上并把圓筒狀環(huán)285c幾乎繞了約1/4周后，被纏繞在彎曲構(gòu)件285e上，進(jìn)而被纏繞在凸部285b并把圓筒狀環(huán)285c幾乎繞了一周后，在彎曲構(gòu)件285a上被彎曲約90度。其他構(gòu)成與圖62(a)所示的驅(qū)動(dòng)裝置281c相同。
利用該驅(qū)動(dòng)裝置281d的話，由于形狀記憶合金構(gòu)件282和圓筒狀環(huán)285d的相對(duì)位置關(guān)系受到設(shè)于圓筒狀環(huán)285d上的銷狀彎曲構(gòu)件285e的限制，所以即使形狀記憶合金構(gòu)件282反復(fù)伸縮，圓筒狀環(huán)285d的旋轉(zhuǎn)位置也不會(huì)錯(cuò)位。為此，可以使對(duì)形狀記憶合金構(gòu)件282的固定端進(jìn)行固定的固定構(gòu)件289b，和圓筒狀環(huán)285d的切口部285f的位置關(guān)系保持一定。
圖63(a)及(b)是表示把實(shí)施形態(tài)5、11的驅(qū)動(dòng)裝置41、151(圖12、圖26)適用于照相機(jī)的透鏡驅(qū)動(dòng)時(shí)的構(gòu)成例(驅(qū)動(dòng)裝置281e)的立體圖及主視圖。圖63(c)是從與圖63(a)不同方向看驅(qū)動(dòng)裝置281e的立體圖。
如圖63(a)及(b)所示，驅(qū)動(dòng)裝置281e，具有在鏡筒286a前端附近所形成的彎曲構(gòu)件285g、在鏡筒286a后端附近所形成的彎曲構(gòu)件285f。透鏡框283a，在鏡筒286a軸向，被配置在彎曲構(gòu)件285g和285f之間。此外，在鏡筒286a的外周面，在彎曲構(gòu)件285g的更前方，突出形成了彎曲構(gòu)件285h。在彎曲構(gòu)件285g、285f和285h的外周面，形成了與形狀記憶合金構(gòu)件282接合的多個(gè)微小凸部。在鏡筒286a的外周面，相對(duì)于透鏡框283a，在鏡筒286a的圓周方向錯(cuò)開位置設(shè)有固定構(gòu)件289b。在透鏡框283a和彎曲構(gòu)件285g之間，設(shè)有固定構(gòu)件289a。在固定構(gòu)件289a和透鏡框283a之間，設(shè)有彈性構(gòu)件284。
形狀記憶合金構(gòu)件282的一端(固定端)，被固定在固定構(gòu)件289b(圖63(c))上。形狀記憶合金構(gòu)件282從固定構(gòu)件289b幾乎沿著鏡筒286a的軸向被引導(dǎo)到前方，在鏡筒286a的前端附近，被彎曲構(gòu)件285g彎曲約180度，幾乎沿著鏡筒286a的軸向被引導(dǎo)到后方。進(jìn)而，形狀記憶合金構(gòu)件282，在鏡筒286a的后端附近被彎曲構(gòu)件285f彎曲約180度，幾乎沿著鏡筒286a的軸向被引導(dǎo)到前方。形狀記憶合金構(gòu)件282的另一端(可動(dòng)端)，被固定在透鏡框283a上。此外，如圖63(b)所示，形狀記憶合金構(gòu)件282在被彎曲構(gòu)件285g彎曲180度時(shí)，通過還與彎曲構(gòu)件285h接合，從而不會(huì)接觸鏡筒286a的外周面。
利用本驅(qū)動(dòng)裝置281e的話，在不增加照相機(jī)鏡筒286a長度的情況下，可以把全長較長(即可動(dòng)端位移量較大)的形狀記憶合金構(gòu)件282配置在鏡筒286a的周圍。此外，由于在外周面具有微小凸部的彎曲構(gòu)件285h、285g和285f上纏繞著形狀記憶合金構(gòu)件282，所以可以抑制位移量的降低。
上述實(shí)施形態(tài)12，在使用多角柱狀的彎曲構(gòu)件時(shí)，雖然說明了最好使用近似三角柱(斷面為近似三角形)，然而，彎曲構(gòu)件不是多角柱狀時(shí)，正如實(shí)施形態(tài)3所示，在兩個(gè)彎曲構(gòu)件上卷繞形狀記憶合金構(gòu)件的構(gòu)成，在可以一邊確保一個(gè)彎曲構(gòu)件對(duì)于形狀記憶合金構(gòu)件的接觸長度，一邊減小接觸比率(由此抑制位移量的降低)方面是有利的。上述驅(qū)動(dòng)裝置281e，是把這種構(gòu)成應(yīng)用于照相機(jī)透鏡驅(qū)動(dòng)的例子。
以下，為了容易理解本實(shí)施形態(tài)相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置的效果，就把形狀記憶合金構(gòu)件配置成直線狀的驅(qū)動(dòng)裝置(圖3)用于照相機(jī)的透鏡驅(qū)動(dòng)時(shí)的構(gòu)成例進(jìn)行說明。
圖64(a)及(b)是表示把形狀記憶合金構(gòu)件2配置成直線狀的驅(qū)動(dòng)裝置用于照相機(jī)的透鏡驅(qū)動(dòng)時(shí)的構(gòu)成例(驅(qū)動(dòng)裝置281f)的側(cè)剖面圖及立體圖。對(duì)于這種驅(qū)動(dòng)裝置281f而言，形狀記憶合金構(gòu)件282的一端(固定端)被固定于設(shè)在鏡筒286a后端附近的固定構(gòu)件289b上，形狀記憶合金構(gòu)件282的另一端(可動(dòng)端)被固定在透鏡框283a上。在鏡筒286a的前端附近，設(shè)有固定構(gòu)件289a，該固定構(gòu)件289a和透鏡框283a之間設(shè)有彈性構(gòu)件284。在形狀記憶合金構(gòu)件282的兩端，接續(xù)了通電電路287。可是，這種構(gòu)成，由于形狀記憶合金構(gòu)件282以直線狀被配置在鏡筒286a上，所以鏡筒286a光軸方向長度較短的照相機(jī)，只能配置全長較短的形狀記憶合金構(gòu)件282。此外，配置了全長較短的形狀記憶合金構(gòu)件282的長度，形狀記憶合金構(gòu)件282的位移量相對(duì)形狀記憶合金構(gòu)件282的全長為3～5％左右，所以存在著不能充分獲得透鏡283b的驅(qū)動(dòng)距離的問題。
對(duì)此，本實(shí)施形態(tài)相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置281a(圖61(a))及其構(gòu)成例相關(guān)的驅(qū)動(dòng)裝置281b～281e(圖61(b)～圖63(c))，通過利用彎曲構(gòu)件285(或者彎曲構(gòu)件285a～285h)，可以沿著鏡筒286a的外周面纏繞全長較長的形狀記憶合金構(gòu)件282。因此，即使小型照相機(jī)，使用全長較長的形狀記憶合金構(gòu)件282，也可以在確保透鏡283b充分移動(dòng)距離方面奏效。
此外，上述實(shí)施形態(tài)1至21，雖然通過在形狀記憶合金構(gòu)件上通上電流，使形狀記憶合金構(gòu)件加熱和變形，但是并不限于此，也可以流過交流電流以替代直流電流。另外，既可以如特開平6-324740號(hào)公報(bào)所述，通上脈沖電流以加熱形狀記憶合金構(gòu)件，也可以如特開平6-32296號(hào)公報(bào)所述，使用加熱器對(duì)形狀記憶合金構(gòu)件加熱。再有，也可以如特開平5-224136號(hào)公報(bào)所述，應(yīng)用其他構(gòu)成零部件對(duì)形狀記憶合金構(gòu)件加熱。此外，也可以例如特開2000-318698號(hào)公報(bào)、特開平5-118272號(hào)公報(bào)、特開2003-28337號(hào)公報(bào)、特開平7-14376號(hào)公報(bào)、特開平8-179181號(hào)公報(bào)所述，通過環(huán)境溫度的變化加熱形狀記憶合金構(gòu)件。
另外，在利用彎曲構(gòu)件使形狀記憶合金構(gòu)件彎曲，通過對(duì)形狀記憶合金構(gòu)件加熱得到位移量的構(gòu)成中，形狀記憶合金構(gòu)件和彎曲構(gòu)件的接觸部分較多的話，位移量降低較大，接觸部分少的話，位移量降低較小，這個(gè)現(xiàn)象上面已經(jīng)說明。這可以認(rèn)為是因?yàn)?，形狀記憶合金?gòu)件和彎曲構(gòu)件的接觸部分，介于彎曲構(gòu)件使形狀記憶合金構(gòu)件的熱失去，形狀記憶合金構(gòu)件的溫度上升受到抑制的緣故?？紤]到這一點(diǎn)，利用通電加熱形狀記憶合金構(gòu)件的方法在得到較大位移量方面是極其有效的。此外，彎曲構(gòu)件溫度上升較遲緩(形狀記憶合金構(gòu)件的熱難以失去)時(shí)，利用環(huán)境溫度的變化及外部加熱器等對(duì)形狀記憶合金構(gòu)件進(jìn)行加熱的方法也是有效的。對(duì)此，對(duì)卷繞了形狀記憶合金構(gòu)件的構(gòu)件進(jìn)行加熱，利用熱傳導(dǎo)間接加熱形狀記憶合金構(gòu)件的構(gòu)成(例如特開平5-224136號(hào)公報(bào)所述的構(gòu)成)，不能得到充分的位移量。
此外，除了減少形狀記憶合金構(gòu)件和彎曲構(gòu)件的接觸部分以外，還可以通過使用熱傳導(dǎo)率較低的材料用于彎曲構(gòu)件(或者與形狀記憶合金構(gòu)件接合的接合部)，以抑制形狀記憶合金構(gòu)件位移量的降低。
另外，上述的實(shí)施形態(tài)1至21，作為為給形狀記憶合金構(gòu)件賦能的彈性構(gòu)件，使用了拉伸螺旋彈簧，但是并不限于此，可以使用壓縮螺旋彈簧、扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧、板彈簧和橡膠等。再有，彈性構(gòu)件的材質(zhì)，并不限于金屬等導(dǎo)電性材料。此外，使用導(dǎo)電性以外的材料作為彈性構(gòu)件，并且通過通電加熱形狀記憶合金構(gòu)件時(shí)，則可以在形狀記憶合金構(gòu)件的兩端間通電。進(jìn)而，如果即使不使用彈性構(gòu)件，也可以對(duì)形狀記憶合金構(gòu)件進(jìn)行賦能的話，則可以采用例如利用重力對(duì)移動(dòng)體進(jìn)行賦能等各種方法。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，具備可彎曲的形狀記憶合金構(gòu)件、使上述形狀記憶合金構(gòu)件的長度方向產(chǎn)生張力的賦能機(jī)構(gòu)、為使上述形狀記憶合金構(gòu)件彎曲且具有與上述形狀記憶合金構(gòu)件接合的多個(gè)接合部并且上述多個(gè)接合部沿著閉路排列的彎曲機(jī)構(gòu)，上述接合部與上述形狀記憶合金構(gòu)件接合，在上述形狀記憶合金構(gòu)件上產(chǎn)生長度方向的張力。
2.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，上述彎曲機(jī)構(gòu)具有在外周面具有多個(gè)凸部的彎曲構(gòu)件，上述彎曲構(gòu)件的上述多個(gè)凸部構(gòu)成了上述多個(gè)接合部。
3.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，上述彎曲機(jī)構(gòu)可以旋轉(zhuǎn)。
4.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，上述彎曲機(jī)構(gòu)具有從上述接合部進(jìn)一步突出的突起，上述形狀記憶合金構(gòu)件進(jìn)一步被上述突起彎曲。
5.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，上述接合部由為構(gòu)成閉路而配置的多個(gè)銷狀的構(gòu)件構(gòu)成。
6.一種驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，具備可彎曲的形狀記憶合金構(gòu)件、使上述形狀記憶合金構(gòu)件的長度方向產(chǎn)生張力的賦能機(jī)構(gòu)、為使上述形狀記憶合金構(gòu)件彎曲且具有結(jié)構(gòu)體和在該結(jié)構(gòu)體上突出形成的多個(gè)突出部的彎曲機(jī)構(gòu)，上述突出部與上述形狀記憶合金構(gòu)件接合，在上述形狀記憶合金構(gòu)件上產(chǎn)生長度方向的張力。
7.如權(quán)利要求6所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，上述突出部在其外周面具有多個(gè)凸部，上述多個(gè)凸部與上述形狀記憶合金構(gòu)件接合。
8.如權(quán)利要求6所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，上述彎曲機(jī)構(gòu)還具有從上述結(jié)構(gòu)體突出的突起，上述形狀記憶合金構(gòu)件與上述突起接合而被彎曲。
9.一種驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，具備可彎曲的形狀記憶合金構(gòu)件、使上述形狀記憶合金構(gòu)件的長度方向產(chǎn)生張力的賦能機(jī)構(gòu)、為使上述形狀記憶合金構(gòu)件彎曲且具有與上述形狀記憶合金構(gòu)件接合的多個(gè)接合部的彎曲機(jī)構(gòu)、為使形狀記憶合金構(gòu)件通上電流的通電電路，上述接合部與上述形狀記憶合金構(gòu)件接合，在上述形狀記憶合金構(gòu)件上產(chǎn)生長度方向的張力，上述通電電路通過上述接合部在上述形狀記憶合金構(gòu)件上通上電流。
10.如權(quán)利要求9所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，上述通電電路通過上述多個(gè)接合部中分別最靠近上述形狀記憶合金構(gòu)件兩端的兩個(gè)接合部，在上述形狀記憶合金構(gòu)件上通上電流。
11.如權(quán)利要求9所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，上述通電電路通過上述多個(gè)接合部中相鄰的個(gè)接合部，在上述形狀記憶合金構(gòu)件上通上電流。
12.如權(quán)利要求9所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，上述通電電路通過上述接合部而在上述形狀記憶合金構(gòu)件上通上的電流，因上述形狀記憶合金構(gòu)件長度方向的位置而不同。
13.如權(quán)利要求9所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，上述接合部為銷狀的構(gòu)件。
14.如權(quán)利要求9所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，上述多個(gè)接合部是在由絕緣材料組成的結(jié)構(gòu)體表面上所形成的、具有導(dǎo)電性的部分。
全文摘要
驅(qū)動(dòng)裝置具有可彎曲的形狀記憶合金構(gòu)件、使形狀記憶合金構(gòu)件的長度方向產(chǎn)生張力的彈性構(gòu)件、為使形狀記憶合金構(gòu)件彎曲的彎曲構(gòu)件、由形狀記憶合金構(gòu)件的位移而移動(dòng)的移動(dòng)體。通過彎曲構(gòu)件與形狀記憶合金構(gòu)件接合，以在形狀記憶合金構(gòu)件上產(chǎn)生長度方向的張力。通過抑制與把形狀記憶合金構(gòu)件配置成直線狀的驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行比較時(shí)的位移量的降低，可以提高空間效率，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)裝置的小型化。
文檔編號(hào)F03G7/06GK1788157SQ200480012870
公開日2006年6月14日 申請(qǐng)日期2004年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月12日
發(fā)明者小守教之, 阿部委千弘, 三宅博之, 國鹽英記, 只野祐次 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社