【手続補正書】
【提出日】平成26年5月22日(2014.5.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融した合金材料をシェルモールド鋳型内に導入して当該合金材料を凝固させることにより、ＭＳＭの単結晶体から、第１結晶軸に沿った結晶方位を有するＭＳＭアクチュエータエレメントを製造する方法であって、
核形成領域（２４）、セレクタ領域（２６）および結晶領域（２８）を含み、少なくとも一部分が長手軸心（２２）に沿った方向に向いたシェルモールド鋳型を用意する工程と、
溶融したＭＳＭ合金材料を、別個に核形成結晶を設けることなく前記シェルモールド鋳型内に導入する工程と、
凝固前面を凝固経路に沿って前記核形成領域から前記セレクタ領域を介して前記結晶領域に移動させることによって前記ＭＳＭ合金材料を凝固させる工程と、
凝固した前記ＭＳＭ合金材料を複数のＭＳＭアクチュエータエレメントに分割する工程と、
を含み、前記凝固経路は、前記結晶領域において前記長手軸心に沿って延びており、前記前記セレクタ領域において前記長手軸心から偏向した領域を形成しており、この領域の前記長手軸心に対する最大偏位量は前記セレクタ領域の最大断面幅を超えており、かつ、前記第１結晶軸からの前記長手軸心（２２）の角度偏差は１０°未満である、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記ＭＳＭ合金材料がＮｉＭｎＧａ系合金材料であることを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記第１結晶軸からの前記長手軸心（２２）の角度偏差は６°未満であることを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記長手軸心（２２）の角度偏差は３°未満であることを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記セレクタ領域における前記凝固経路が、２つの傾斜部位を有するスパイク状に偏向した領域を形成していることを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記スパイク状に偏向した領域の入口側および出口側が前記長手軸心上に同心に配置されていることを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
【請求項７】
請求項１から４のいずれか一項に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記セレクタ領域における前記凝固経路が、螺旋状またはジグザグ状の領域を形成していることを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記長手軸心を、前記核形成領域に接続された平坦な冷却装置に対して、垂直に揃えることを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記冷却装置がコールドプレートであることを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記長手軸心に沿って長く延びる前記結晶領域の、前記凝固前面のための実効断面積が、３ｃｍ２より大であることを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記実効断面積が７ｃｍ２より大であることを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記実効断面積が１２ｃｍ２より大であることを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記凝固前面を生成する前記ＭＳＮ合金材料を、当該凝固前面付近の融液の、前記セレクタ領域で生じる温度勾配が０．３Ｋ／ｍｍ〜２０Ｋ／ｍｍとなるように冷却することを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記セレクタ領域で生じる温度勾配が１Ｋ／ｍｍ〜１５Ｋ／ｍｍとなるように冷却することを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一項に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記凝固前面を生成する前記ＭＳＭ合金材料に対し、前記凝固前面が前記セレクタ領域において前記凝固経路に沿って０．１ｍｍ／分〜５０ｍｍ／分の速度で移動するように処理を施すことを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記処理を施すことが、前記温度勾配に対する前記シェルモールド鋳型の速度を設定することを含むことを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
【請求項１７】
請求項１５または１６に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記凝固前面が前記セレクタ領域において前記凝固経路に沿って０．３ｍｍ／分〜５ｍｍ／分の速度で移動するように処理を施すことを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
【請求項１８】
請求項１から１７のいずれか一項に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記凝固前面を、前記凝固経路に沿って、少なくとも一部の断面が直方形状であるセレクタ領域および／または結晶領域を通って移動させることを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記セレクタ領域の少なくとも一部の断面が正方形状であることを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
【請求項２０】
請求項１８または１９に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記結晶領域の、直方形状の断面を有する内側輪郭が、単結晶の形態で凝固する前記ＭＳＭ合金材料の、前記第１結晶軸に直交する少なくとも第２結晶軸に沿った結晶方位を決定することを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
【請求項２１】
請求項１から２０のいずれか一項に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記合金材料が、少なくともＮｉ、Ｍｎ、ＧａおよびＣｏを含む、組成式：ＮｉａＭｎｂＧａｃＣｏｄＦｅｅＣｕｆ（式中、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは原子％）で表され、次の条件：４４≦ａ≦５１；１９≦ｂ≦３０；１８≦ｃ≦２４；０．１≦ｄ≦１５；０≦ｅ≦１４．９；０≦ｆ≦１４．９；ｄ＋ｅ＋ｆ≦１５；ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＝１００；を満足することを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
【請求項２２】
請求項１から２１のいずれか一項に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記ＭＳＭ合金材料の前記凝固工程が、互いに近接しているが離間した複数の凝固経路に沿って生じることを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
【請求項２３】
請求項１から２２のいずれか一項に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記結晶領域で凝固した前記ＭＳＭ合金材料を前記複数のＭＳＭアクチュエータエレメントに分割する前記分割工程を、当該凝固した前記ＭＳＭ合金材料の結晶方位を予め計測学的に決定することなく実行することを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
本発明によって作製されるＭＳＭ体の用途範囲の可能性は無限大である。本発明により、有利なことに、結晶形状がはっきりと確定されたＭＳＭ体の大規模生産を、著しく簡略化できるだけでなく、より経済的に構成することができるので、将来、ＭＳＭアクチュエータの用途分野がさらに拡大することが予想される。
なお、本発明は、実施の態様として以下の内容を含む。
［態様１］
溶融した合金材料をシェルモールド鋳型内に導入して当該合金材料を凝固させることにより、ＭＳＭの単結晶体から、第１結晶軸に沿った結晶方位を有するＭＳＭアクチュエータエレメントを製造する方法であって、
核形成領域（２４）、セレクタ領域（２６）および結晶領域（２８）を含み、少なくとも一部分が長手軸心（２２）に沿った方向に向いたシェルモールド鋳型を用意する工程と、
溶融したＭＳＭ合金材料、特に、ＮｉＭｎＧａ系合金材料を、別個に核形成結晶を設けることなく前記シェルモールド鋳型内に導入する工程と、
凝固前面を凝固経路に沿って前記核形成領域から前記セレクタ領域を介して前記結晶領域に移動させることによって前記ＭＳＭ合金材料を凝固させる工程と、
凝固した前記ＭＳＭ合金材料を複数のＭＳＭアクチュエータエレメントに分割する工程と、
を含み、前記凝固経路は、前記結晶領域において前記長手軸心に沿って延びており、前記前記セレクタ領域において前記長手軸心から偏向した領域を形成しており、この領域の前記長手軸心に対する最大偏位量は前記セレクタ領域の最大断面幅を超えており、かつ、前記第１結晶軸からの前記長手軸心（２２）の角度偏差は１０°未満であり、好ましくは６°未満であり、より好ましくは３°未満である、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
［態様２］
態様１に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記セレクタ領域における前記凝固経路が、２つの傾斜部位を有するスパイク状に偏向した領域を形成しており、好ましくは、当該領域の入口側および出口側が前記長手軸心上に同心に配置されていることを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
［態様３］
態様１に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記セレクタ領域における前記凝固経路が、螺旋状またはジグザグ状の領域を形成していることを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
［態様４］
態様１から３のいずれか一態様に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記長手軸心を、前記核形成領域に接続された平坦な冷却装置、特に、コールドプレートに対して、垂直に揃えることを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
［態様５］
態様１から４のいずれか一態様に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記長手軸心に沿って長く延びる前記結晶領域の、前記凝固前面のための実効断面積が、３ｃｍ２より大、特には７ｃｍ２より大、より特には１２ｃｍ２より大であることを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
［態様６］
態様１から５のいずれか一態様に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記凝固前面を生成する前記ＭＳＮ合金材料を、当該凝固前面付近の融液の、前記セレクタ領域で生じる温度勾配が０．３Ｋ／ｍｍ〜２０Ｋ／ｍｍ、特には１Ｋ／ｍｍ〜１５Ｋ／ｍｍとなるように冷却することを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
［態様７］
態様１から６のいずれか一態様に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記凝固前面を生成する前記ＭＳＭ合金材料に対し、特には、前記温度勾配に対する前記シェルモールド鋳型の速度を設定することにより、前記凝固前面が前記セレクタ領域において前記凝固経路に沿って０．１ｍｍ／分〜５０ｍｍ／分の速度、特には０．３ｍｍ／分〜５ｍｍ／分の速度で移動するように処理を施すことを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
［態様８］
態様１から７のいずれか一態様に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記凝固前面を、前記凝固経路に沿って、少なくとも一部の断面が直方形状、特には正方形状であるセレクタ領域および／または結晶領域を通って移動させることを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
［態様９］
態様８に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記結晶領域の、直方形状の断面を有する内側輪郭が、単結晶の形態で凝固する前記ＭＳＭ合金材料の、前記第１結晶軸に直交する少なくとも第２結晶軸に沿った結晶方位を決定することを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
［態様１０］
態様１から９のいずれか一態様に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記合金材料が、少なくともＮｉ、Ｍｎ、ＧａおよびＣｏを含む、組成式：ＮｉａＭｎｂＧａｃＣｏｄＦｅｅＣｕｆ（式中、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは原子％）で表され、次の条件：４４≦ａ≦５１；１９≦ｂ≦３０；１８≦ｃ≦２４；０．１≦ｄ≦１５；０≦ｅ≦１４．９；０≦ｆ≦１４．９；ｄ＋ｅ＋ｆ≦１５；ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＝１００；を満足することを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
［態様１１］
態様１から１０のいずれか一態様に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記ＭＳＭ合金材料の前記凝固工程が、互いに近接しているが離間した複数の凝固経路に沿って生じることを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。
［態様１２］
態様１から１１のいずれか一態様に記載のＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法において、前記結晶領域で凝固した前記ＭＳＭ合金材料を前記複数のＭＳＭアクチュエータエレメントに分割する前記分割工程を、当該凝固した前記ＭＳＭ合金材料の結晶方位を予め計測学的に決定することなく実行することを特徴とする、ＭＳＭアクチュエータエレメントの製造方法。