(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
形状記憶熱処理前の合金細線の表面にアルミコーティング層を形成し、該アルミコーティング層上に絶縁層を形成し、絶縁層を可撓性セラミック層で形成し、その後、合金細線間に狭間隙を有するメッシュ形状もしくはコイル形状等に形状記憶熱処理をおこなうことを特徴とする形状記憶合金アクチュエータの製造方法。
【請求項２】
形状記憶熱処理前の合金細線の表面にアルミコーティング層を形成し、該アルミコーティング層上に絶縁層を形成し、絶縁層をアルミコーティング層をアルマイト処理することで形成し、その後、合金細線間に狭間隙を有するメッシュ形状もしくはコイル形状等に形状記憶熱処理をおこなうことを特徴とする形状記憶合金アクチュエータの製造方法。
【請求項３】
形状記憶熱処理前の合金細線の表面にアルミコーティング層を形成し、アルミコーティング層の材料をアルミナとし、該アルミコーティング層上に絶縁層を形成し、その後、合金細線間に狭間隙を有するメッシュ形状もしくはコイル形状等に形状記憶熱処理をおこなうことを特徴とする形状記憶合金アクチュエータの製造方法。
【請求項４】
形状記憶熱処理前の合金細線の表面に亜鉛メッキ層を形成し、該亜鉛メッキ層に電着塗装層のような絶縁層を形成し、その後、合金細線間に狭間隙を有するメッシュ形状もしくはコイル形状等に形状記憶熱処理をおこなうことを特徴とする形状記憶合金アクチュエータの製造方法。
【請求項５】
絶縁層上に潤滑コーティング層を形成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の形状記憶合金アクチュエータの製造方法。
【請求項６】
絶縁層の形成後、該絶縁層の表面に蒸着重合もしくはスプレーコーティングにより絶縁コーティング層を形成して成ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の形状記憶合金アクチュエータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、形状記憶合金アクチュエータの製造方法に関し、詳しくは、メッシュ形状にして形状記憶合金の可撓性・伸縮性・発生力の向上を図りながら、通電加熱をおこなう際に、低電流で高速加熱を図ろうとする技術に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、形状記憶合金の線材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おいては、形状記憶合金をメッシュ状にすることで、可撓性、伸縮性を高めるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、形状記憶合金をメッシュ状にする例えば、特開平６−１０２９３３号においては、形状記憶合金の交差部を結合させているものであり、つまり、メッシュ間が絶縁されていないものであり、通電加熱時の電流値が大きくなるものである。このことは、他の加熱手段を用いる場合に、装置が大型化するものである。又、応答性が低下するのである。更に、交差部が絶縁されていないメッシュ構造のものは熱容量が大きくなることから、アクチュエータとしての応答性を確保するためには充分な強制冷却手段を必要とするものである。
【０００４】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、メッシュ形状にして形状記憶合金の可撓性・伸縮性・発生力の向上を図りながら、通電加熱をおこなう際に、低電流で高速加熱を図ることができ、強制冷却も迅速におこなうことができる形状記憶合金アクチュエータの製造方法を提供することを課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１においては、形状記憶熱処理前の合金細線２ａの表面にアルミコーティング層１４を形成し、該アルミコーティング層１４上に絶縁層１を形成し、絶縁層１を可撓性セラミック層で形成し、その後、合金細線２ａ、２ａ間に狭間隙を有するメッシュ形状もしくはコイル形状等に形状記憶熱処理をおこなうことを特徴とするものである。このような構成によれば、合金細線２ａにアルミコーティング層１４を介して絶縁層１を確実にかつ強固に形成でき、形状記憶合金２、２間の絶縁を確実におこなうことができ、線材の形状記憶合金２を直列的に通電加熱を図ることができ、通電電流値を大幅に下げることができる。さらに絶縁層１が可撓性セラミック層１８で形成されているので、可撓性セラミック層１８によって絶縁層１に可撓性を維持させることができ、形状記憶合金アクチュエータとして有利である。
【０００６】
請求項２においては、形状記憶熱処理前の合金細線２ａの表面にアルミコーティング層１４を形成し、該アルミコーティング層１４上に絶縁層１を形成し、絶縁層１をアルミコーティング層１４をアルマイト処理することで形成し、その後、合金細線２ａ、２ａ間に狭間隙を有するメッシュ形状もしくはコイル形状等に形状記憶熱処理をおこなうことを特徴とするものである。このような構成によれば、合金細線２ａにアルミコーティング層１４を介して絶縁層１を確実にかつ強固に形成でき、形状記憶合金２、２間の絶縁を確実におこなうことができ、線材の形状記憶合金２を直列的に通電加熱を図ることができ、通電電流値を大幅に下げることができる。また、絶縁層１がアルミコーティング層１４をアルマイト処理することで形成されるので、アルミコーティング層１４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。
【０００７】
請求項３においては、形状記憶熱処理前の合金細線２ａの表面にアルミコーティング層１４を形成し、該アルミコーティング層１４上に絶縁層１を形成し、アルミコーティング層１４の材料をアルミナとし、その後、合金細線２ａ、２ａ間に狭間隙を有するメッシュ形状もしくはコイル形状等に形状記憶熱処理をおこなうことを特徴とするものである。このような構成によれば、合金細線２ａにアルミコーティング層１４を介して絶縁層１を確実にかつ強固に形成でき、形状記憶合金２、２間の絶縁を確実におこなうことができ、線材の形状記憶合金２を直列的に通電加熱を図ることができ、通電電流値を大幅に下げることができる。また、アルミコーティング層１４の材料をアルミナとすることにより、アルミコーティング層１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。
【０００８】
請求項４においては、形状記憶熱処理前の合金細線２ａの表面に亜鉛メッキ層１５を形成し、該亜鉛メッキ層１５に電着塗装層のような絶縁層１を形成し、その後、合金細線２ａ、２ａ間に狭間隙を有するメッシュ形状もしくはコイル形状等に形状記憶熱処理をおこなうことを特徴とするものである。このような構成によれば、合金細線２ａに亜鉛メッキ層１５を介して絶縁層１を確実にかつ強固に形成でき、形状記憶合金２、２間の絶縁を確実におこなうことができ、線材の形状記憶合金２を直列的に通電加熱を図ることができ、通電電流値を大幅に下げることができる。
【０００９】
請求項５においては、絶縁層１上に潤滑コーティング層１９を形成することを特徴とするものである。このような構成によれば、表面に潤滑性を備えて形状記憶合金アクチュエータの動作をスムーズにできる。
【００１０】
請求項６においては、絶縁層１の形成後、該絶縁層１の表面に蒸着重合もしくはスプレーコーティングにより絶縁コーティング層１３を形成していることを特徴とするものである。このような構成によれば、より完全な絶縁性を確保することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の基本構成及び実施の形態を説明する。図１（ａ）は説明図、同図（ｂ）は拡大断面図である。図２（ａ）（ｂ）は作用を示す説明図である。
【００１２】
形状記憶合金アクチュエータＡは、Ｎｉ−Ｔｉの配合比５０％前後の合金やＣｕ−Ａｌ−Ｎｉ合金等の線材に熱処理を施して得た形状記憶合金２の表面に電気的な絶縁層１を被覆し、このように表面に絶縁層１を形成した形状記憶合金２をメッシュ状に編み、形状記憶合金２、２の交差部に絶縁層１、１を介在させ、形状記憶合金２に温度制御部３より直流を通電してジュール熱により加熱を図り、記憶した形状に急激に戻る際の超弾性作用を利用してアクチュエータとするものである（図２（ｂ）参照）。温度制御部３のスイッチをオフにする場合には、メッシュ状の形状記憶合金２は放熱により冷却されて剛性が低下して、例えば、おもり９のようなバイアス力により伸ばされた状態（図２（ａ）参照）になるものである。
【００１３】
絶縁層１としては、絶縁機能を高めるものとして例えば、ポリイミド、ポリパラキシレンを蒸着重合してコーティングするものであるが、このように蒸着重合して絶縁層１を得る他に、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層１を得るようにしてもよく、又、活性化処理→亜鉛メッキ→化成処理による例えばリン酸塩処理（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層１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層１を得るようにしてもよいものである。ところで、絶縁層１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層１上にヒートシンク層を形成したり、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕのような、作動時の形状記憶合金２の伸縮に耐えるような弾性率の高い金属薄膜を絶縁層１上に形成するものである。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に用いられる。
【００１４】
このように、形状記憶合金２をメッシュ形状にして形状記憶合金アクチュエータＡとして可撓性・伸縮性・発生力の向上を図ることができながら、通電加熱をおこなう際に、形状記憶合金２の表面には絶縁層１が形成されていることから、交差箇所は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のである。しかして、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、温度制御部３の出力を小にして小型化を図ることができるのである。
【００１５】
図３は他の基本構成を示し、（ａ）は説明図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は断面図であり、但し、本基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００１６】
本基本構成においては、図１及び図２の基本構成に加えて絶縁層１の外部に配されて加熱時の形状記憶合金２を冷却させるためのヒートシンク４を備えているものである。具体的には、ヒートシンク４、４間にメッシュ状の形状記憶合金２を挟持したものである。ヒートシンク４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、一般的には、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ましい。さらに、ヒートシンク４と形状記憶合金２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２の熱がヒートシン４に効率よく伝わり、形状記憶合金２の冷却温度をさらに高めることができる。また、ヒートシンク４に非金属材料を用いる場合には、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てもよい。
【００１７】
本基本構成においては、図１及び図２の基本構成にともなう上述の作用に加えて、絶縁層１の外部に配されて形状記憶合金２を冷却させるためのヒートシンク４を備えていることから、ヒートシンク４によって高速冷却を図ることができ、アクチュエータとしての応答性を、一層、高めることができるものである。更に、ヒートシンク４によって通電加熱時の絶縁層１の機能を高めるのである。
【００１８】
図４は更に他の基本構成を示し、但し、本基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００１９】
本基本構成においては、ヒートシンク４が伸縮・屈曲可能な柔軟材料によって構成されたものである。本発明でいう柔軟材料とは、アクチュエータとして作動する形状記憶合金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、柔軟材料としては、熱伝導性シリコン、熱伝導性ゴム等が好適に用いられる。
【００２０】
本基本構成においては、ヒートシンク４を設けながらヒートシンク４が柔軟材料製であることから、アクチュエータ全体に可撓性を持たせることができるものである。
【００２１】
図５は更に他の基本構成を示し、但し、本基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００２２】
本基本構成においては、ヒートシンク４の内部にヒートシンク層の熱伝導率を向上させるための金属層５または金属粉を設けているものである。金属層５としては、例えば、銅箔及びアルミ箔等、金属蒸着層及びスパッタ層等の金属薄膜層である。金属細線であってもよい。
【００２３】
本基本構成においては、ヒートシンク４における熱伝導率を高めることができ、一層、高速冷却を図ることができて応答性を高めることができるものである。
【００２４】
図６は更に他の基本構成を示し、但し、本基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００２５】
本基本構成においては、ヒートシンク４の内部にメッシュ状の形状記憶合金２の外周部を封入しているものである。ヒートシンク４は上述の柔軟材料にて形成したものである。
【００２６】
本基本構成においては、形状記憶合金２の外周部をヒートシンク４に封入していることから、ヒートシンク４における熱伝導率を高めることができ、一層、高速冷却を図ることができ、しかも、ヒートシンク４に形状記憶合金２を封入することから、形状記憶合金２にバイアス歪みを付与することができるものである。
【００２７】
図７は更に他の基本構成を示し、但し、本基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００２８】
本基本構成においては、ヒートシンク４の内部または表層部にヒートシンク４に蓄熱された熱を外部へ移送するための熱移送部６を設けてある。熱移送部６はヒートパイプを使用するが、他の熱伝導体であってもよい。
【００２９】
本基本構成においては、ヒートシンク４に蓄熱された熱を熱移送部６によって外部へ移送することで、ヒートシンク４による冷却機能を高めることができ、アクチュエータの応答性を、一層、向上させることができるものである。
【００３０】
図８は更に他の基本構成を示し、但し、本基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００３１】
本基本構成においては、１本の形状記憶合金２の線材を編み込んでメッシュ状に形成して直列通電するようにしたものである。このようにする場合に、同図（ｂ）に示すように、電気的接続部１０を使って形状記憶合金２を直列状に形成するようにしてもよいものである。
【００３２】
本基本構成によれば、直流通電によりアクチュエータを作動させることができるので、通電加熱時の電流値を減少させ、又、回路コストを削減することができるものである。
【００３３】
図９は更に他の基本構成を示し、但し、本基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００３４】
本基本構成においては、形状記憶合金２のメッシュ形状はメリヤス編み状となっているものである。
【００３５】
本基本構成においては、直流通電が可能となり、又、撓み初期から歪みやすくなり、アクチュエータ特性が一次関数のような線形（リニア）になってよいものである。
【００３６】
図１０は更に他の基本構成を示し、但し、本基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００３７】
本基本構成においては、メッシュ形状は波状ばね線７が編まれたものとなっているものである。具体的には、波状ばね線７の波目の頂点で隣接した波状ばね線７の波目の頂点で交差するようにしたものである。
【００３８】
本基本構成によれば、直流通電が可能となり、又、撓み初期から歪みやすくなり、アクチュエータ特性が線形（リニア）になってよいものである。
【００３９】
図１１は更に他の基本構成を示し、但し、本基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００４０】
本基本構成においては、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。
【００４１】
本基本構成においては、円筒網状のアクチュエータの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、このような径方向の伸縮をアクチュエータの動きに利用することができるものである。
【００４２】
図１２は更に他の基本構成を示し、但し、本基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００４３】
本基本構成においては、変態点が異なる複数の形状記憶合金２によってメッシュ状に形成されているものである。具体的には、変態点がＴ１℃である形状記憶合金２１、変態点がＴ２℃である形状記憶合金２２及び変態点がＴｎ℃である形状記憶合金２ｎをメッシュ状に編み込んだものである。但し、Ｔ１℃≠Ｔ２℃≠Ｔｎ℃である。
【００４４】
本基本構成においては、形状記憶合金２１、２２、…２ｎの変態点Ｔ１℃、Ｔ２℃、…Ｔ３℃を段階的に変化させているため、温度上昇に伴って段階的にアクチュエータの動きを引き出すことができ、このような段階的な動きをするアクチュエータを制御回路を必要としないで構成することができるものである。
【００４５】
図１３は更に他の基本構成を示し、但し、本基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００４６】
本基本構成においては、形状記憶合金２をメッシュ体８とした複数を複合させてメッシュ状の形状記憶合金アクチュエータＡとしているものである。
【００４７】
本基本構成においては、メッシュ体８の組み合わせによって倍力構成、変位拡大構成の構築が容易になり、多様な動きのアクチュエータの構成が容易となるものである。
【００４８】
図１４は更に他の基本構成を示し、但し、本基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００４９】
本基本構成においては、メッシュ状にした形状記憶合金２を人体の例えば脚に巻き付け、形状記憶合金２の伸縮力を、圧迫マッサージの圧迫力（又はその一部）に用いるものであり、マッサージ機器を提供するものである。
【００５０】
図１５は更に他の基本構成を示し、但し、本基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００５１】
本基本構成においては、メッシュ状にした形状記憶合金２を人体の例えば手首に巻き付け、形状記憶合金２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）に用いるものであり、血圧測定手段を提供するものである。
【００５２】
図１６は更に他の基本構成を示し、但し、本基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００５３】
本基本構成においては、メッシュ状にした形状記憶合金２を手袋形に構成して手に装着し、形状記憶合金２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、リハビリ装置を提供するものである。
【００５４】
図１７は更に他の基本構成を示し、但し、本基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００５５】
本基本構成においては、メッシュ状にした形状記憶合金２を人体の膝に巻き付け、形状記憶合金２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る。この場合、図１２及び図１３の基本構成のように構成して、形状記憶合金２を部分的にかつ順序をつけて動作させることで、装着型のパワーアシスト（人体用動作補助装置）装置を提供するものである。
【００５６】
図１８は更に他の基本構成を示し、但し、本基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００５７】
本基本構成においては、形状記憶合金２の表面に絶縁層１が形成され、形状記憶合金２がメッシュ状に形成され、形状記憶合金２を加熱・冷却するための温度制御部３を備えた形状記憶合金アクチュエータの製造方法であって、形状記憶熱処理前の合金細線２ａの表面に絶縁層１をコーティングし、その後、メッシュ状に編み、形状記憶熱処理をおこなうものである。
【００５８】
ところで、メッシュ状に形成するとともに形状記憶合金２の表面に絶縁層１を形成して、形状記憶合金２、２間の絶縁を図る形状記憶合金アクチュエータを得るのに際して、線材合金を形状記憶処理の後にメッシュ状に形成したアクチュエータ中間品は形状記憶処理がなされた特定な形状になっているのであり、このような特定な形状のアクチュエータ中間品の形状記憶合金２（線材）の表面に絶縁層１をコーティングするのが困難になるものである。
【００５９】
しかして、本基本構成においては、形状記憶熱処理前の合金線材２ａの表面に絶縁層１を形成することで、表面への絶縁層１の被覆を均一にかつ容易におこなうことができ、生産性を大幅に高めるものである。この場合、形状記憶熱処理温度が例えば、４００℃以上の高温になることから、熱に強い絶縁層１の形成が必要となるのであり、耐熱性の高い絶縁層材料を採用するものである。
【００６０】
図１９は更に他の基本構成を示し、但し、本基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００６１】
本基本構成においては、メッシュ状となった形状記憶合金２の例えば図の左右端部を保持して同図（ａ）（ｂ）に示すように、機械的に伸縮させながら絶縁層１を被覆するものである。このように、メッシュ状にした形状記憶合金２の変態点以下の温度での伸縮性を有効に利用して絶縁層１を被覆することができるものである。又、メッシュ状の交点がより大きくずれ、交点部分のコーティングをより確実におこなうことができる。
【００６２】
図２０は更に他の基本構成を示し、但し、本基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００６３】
本基本構成においては、メッシュ状となった形状記憶合金２を機械的に振動又は揺動させながら絶縁層１を被覆するものである。具体的には、ポリイミド、ポリパラキシレンの蒸着重合槽１１を例えば図２０（ｂ）の矢印のように揺動させながらコーティングするものであり、メッシュ状の交点部分のコーティングをより確実におこなうことができる。
【００６４】
本基本構成においては、メッシュ形状のまま均一に絶縁層１を被覆することができるものである。
【００６５】
図２１は更に他の基本構成を示し、但し、本基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００６６】
本基本構成においては、形状記憶合金２に上述の柔軟なヒートシンク用の材料を絶縁層１を兼ねて被覆するものであり、形状記憶合金２を冷却させるヒートシンクと電気的絶縁を図る絶縁層１を兼ねることができ、構成を簡素化するものである。
【００６７】
図２２は更に他の基本構成を示し、但し、本基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００６８】
本基本構成においては、形状記憶合金アクチュエータＡの製造方法であって、形状記憶合金２の線材間に狭間隙を形成してメッシュ形状に形成し、メッシュ形状とした形状記憶合金２の表面にメタクリル酸３−トリメトリ、キシルプロピル等を前処理層１２として被覆し（図２２（ｃ）参照）、その後、前処理層１２上に、ポリイミド、ポリパラキシリレンを絶縁コーティング層１３として蒸着重合もしくはスプレーコーティングにより被膜して絶縁層１を形成するものである（図２２（ｄ）参照）。ところで、狭間隙とは、液体が、その表面張力により線材間より内部に浸透しない程度の間隙である。
【００６９】
本基本構成においては、形状記憶合金２、２間には狭間隙が存在し、形状記憶合金２の表面への前処理層１２の形成及び前処理層１２の上に蒸着重合もしくはスプレーコーティングにより絶縁層１としての絶縁コーティング層１３を確実にかつ強固に形成でき、形状記憶合金２、２間の絶縁を確実におこなうことができ、線材の形状記憶合金２を直列的に通電加熱を図ることができ、通電電流値を大幅に下げることができるものである。この場合、蒸着重合によれば、ポリマーが蒸気→固体反応なので、液体では通れない狭間隙へのコーティングが可能となるものである。又、スプレーコーティングによれば、エッジ形状にも均一にコートできるものである。
【００７０】
図２３は本発明の実施の形態を示し、但し、本実施の形態の基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００７１】
本実施の形態においては、形状記憶合金アクチュエータＡの製造方法であって、形状記憶熱処理前の合金細線２ａの表面にアルミクラッド、アルミスパッタ、アルミ蒸着等の手段によってアルミコーティング層１４を形成し、該アルミコーティング層１４上にセラミック、ガラス等の無機系材料を絶縁コーティング層１７としてコーティングして絶縁層１を形成し、その後、合金細線２ａ、２ａ間に狭間隙を有するメッシュ形状に形状記憶熱処理をおこなうものである。
【００７２】
本実施の形態においては、合金細線２ａにアルミコーティング層１４を介して絶縁層１を確実にかつ強固に形成でき、形状記憶合金２、２間の絶縁を確実におこなうことができ、線材の形状記憶合金２を直列的に通電加熱を図ることができ、通電電流値を大幅に下げることができるものである。
【００７３】
図２４は更に他の実施の形態を示し、但し、本実施の形態の基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００７４】
本実施の形態においては、形状記憶合金アクチュエータＡの製造方法であって、形状記憶熱処理前の合金細線２ａの表面に亜鉛メッキ層１５を形成し、亜鉛メッキ層１５にリン酸塩処理（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）をおこなって絶縁層１を形成し、その後、合金細線２ａ、２ａ間に狭間隙を有するメッシュ形状に形状記憶熱処理をおこなうものである。ここで、「狭間隙」とは、液体が、その表面張力により線材間より内部に浸透しない程度の間隙である。
【００７５】
本実施の形態においては、合金細線２ａに亜鉛メッキ層１５を介して絶縁層１を確実にかつ強固に形成でき、形状記憶合金２、２間の絶縁を確実におこなうことができ、線材の形状記憶合金２を直列的に通電加熱を図ることができ、通電電流値を大幅に下げることができるものである。
【００７６】
図２５は更に他の実施の形態を示し、但し、本実施の形態の基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００７７】
本実施の形態においては、形状記憶合金アクチュエータＡの製造方法であって、メッシュ形状に形状記憶熱処理をした形状記憶合金２を同図（ａ）に示すように加熱しておもり２０を引き上げて元の形状に戻し（収縮）、又、同図（ｂ）に示すように冷却（放熱）をおこなっておもり２０によって伸ばし、このような加熱・冷却により伸縮させながら、形状記憶合金２の表面に絶縁層１をコーティングするものである。
【００７８】
本実施の形態においては、形状記憶熱処理がおこなわれた所定の温度に加熱することによって形状記憶された状態に戻り、放熱等による冷却時にはおもり２０によって伸ばされて形状記憶合金２、２の重なり部分を露出させることができ、メッシュ形状のままで形状記憶合金２の表面にむらなく絶縁層１をコーティングすることができるものである。
【００７９】
図２６は更に他の実施の形態を示し、但し、本実施の形態の基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００８０】
本実施の形態においては、形状記憶合金アクチュエータＡの製造方法であって、メッシュ形状に形状記憶熱処理した形状記憶合金２の複数を直列に移動体２１を介して接続し、移動体２１を例えばレール（図示せず）に移動自在に載設し、隣接のものの加熱・冷却をサイクルを異ならせて伸縮させて、各形状記憶合金２の表面に絶縁層１を形成するものである。
【００８１】
本実施の形態においては、同図（ａ）に示すように、一方のものを所定の温度に加熱することによって形状記憶された状態に戻され、この戻される力を利用することで移動体２１を介して隣接のもは冷却（放熱）されていることから伸ばすのであり、又、同図（ｂ）に示すように、他方のものを所定の温度に加熱することによって形状記憶された状態に戻され、この戻される力を利用することで移動体２１を介して隣接のもは冷却（放熱）されていることから伸ばすのであり、このように複数のものを交互に伸縮させることができるのであり、形状記憶時に重なっていた部分を露出させるのであり、伸縮装置を必要としないでメッシュ形状もしくは密着コイル形状のままで形状記憶合金２の表面にむらなく絶縁層１をコーティングすることができるものである。
【００８２】
図２７は更に他の実施の形態を示し、但し、本実施の形態の基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００８３】
本実施の形態においては、形状記憶合金アクチュエータＡの製造方法であって、メッシュ形状に形状記憶熱処理した形状記憶合金２をオーステナイト変態開始点以下で形状記憶合金２の線材間の狭間隙を広げて絶縁層１を形成するものである。
【００８４】
本実施の形態においては、オーステナイト変態開始点（Ａｓ点）以下では、形状記憶合金２が柔らかくて自由に変形ができ、形状記憶合金２、２の接触部を離しておくことでメッシュ形状もしくは密着コイル形状のままで形状記憶合金２の表面にむらなく絶縁層１をコーティングすることができるものである。
【００８５】
図２８は更に他の実施の形態を示し、但し、本実施の形態の基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００８６】
本実施の形態においては、図２３における実施の形態におけるセラミックの絶縁コーティング層１７をディップソール「セラメッキ」等によって可撓性セラミック層１８としたものである。
【００８７】
本実施の形態においては、絶縁層１が可撓性セラミック層１８で形成されていることから、可撓性セラミック層１８によって絶縁層１に可撓性を維持させることができ、形状記憶合金アクチュエータの伸縮性にとって有利となるものである。
【００８８】
図２９は更に他の実施の形態を示し、但し、本実施の形態の基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００８９】
本実施の形態においては、図２３の実施の形態におけるアルミコーティング層１４をアルマイト処理することで絶縁層１を形成されるものである。
【００９０】
本実施の形態においては、アルミコーティング層１４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ものである。
【００９１】
図３０は更に他の実施の形態を示し、但し、本実施の形態の基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００９２】
本実施の形態においては、図２３の実施の形態におけるアルミコーティング層１４の材料をアルミナとするものであり、アルミコーティング層１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ものである。
【００９３】
図３１は更に他の実施の形態を示し、但し、本実施の形態の基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００９４】
本実施の形態においては、図２２乃至図２４のいずれかの実施の形態において、絶縁層１上に例えばシリコンオイル、グリース等のディップコーティングによる潤滑コーティング層１９を形成するものであり、表面の潤滑コーティング層１９によって形状記憶合金アクチュエータＡの動作をスムーズにできるものである。
【００９５】
図３２は更に他の実施の形態を示し、但し、本実施の形態の基本構成は上記基本構成と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００９６】
本実施の形態においては、図２３又は図２４の実施の形態において、絶縁層１の形成後、該絶縁層１の表面に蒸着重合もしくはスプレーコーティングにより絶縁コーティング層１３を形成したものであり、より完全な絶縁性を確保することができるものである。
【００９７】
【発明の効果】
請求項１においては、形状記憶熱処理前の合金細線の表面にアルミコーティング層を形成し、該アルミコーティング層上に絶縁層を形成し、絶縁層を可撓性セラミック層で形成し、その後、合金細線間に狭間隙を有するメッシュ形状もしくはコイル形状等に形状記憶熱処理をおこなうから、合金細線にアルミコーティング層を介して絶縁層を確実にかつ強固に形成でき、形状記憶合金間の絶縁を確実におこなうことができ、線材の形状記憶合金を直列的に通電加熱を図ることができ、通電電流値を大幅に下げることができるという利点がある。さらに絶縁層が可撓性セラミック層で形成されているから、請求項２２の効果に加えて、可撓性セラミック層によって絶縁層に可撓性を維持させることができ、形状記憶合金アクチュエータとして有利である。
【００９８】
請求項２においては、形状記憶熱処理前の合金細線の表面にアルミコーティング層を形成し、該アルミコーティング層上に絶縁層を形成し、絶縁層をアルミコーティング層をアルマイト処理することで形成し、その後、合金細線間に狭間隙を有するメッシュ形状もしくはコイル形状等に形状記憶熱処理をおこなうから、合金細線にアルミコーティング層を介して絶縁層を確実にかつ強固に形成でき、形状記憶合金間の絶縁を確実におこなうことができ、線材の形状記憶合金を直列的に通電加熱を図ることができ、通電電流値を大幅に下げることができるという利点がある。さらに絶縁層がアルミコーティング層をアルマイト処理することで形成されるから、アルミコーティング層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という利点がある。
【００９９】
請求項３においては、形状記憶熱処理前の合金細線の表面にアルミコーティング層を形成し、アルミコーティング層の材料をアルミナとし、該アルミコーティング層上に絶縁層を形成し、その後、合金細線間に狭間隙を有するメッシュ形状もしくはコイル形状等に形状記憶熱処理をおこなうから、合金細線にアルミコーティング層を介して絶縁層を確実にかつ強固に形成でき、形状記憶合金間の絶縁を確実におこなうことができ、線材の形状記憶合金を直列的に通電加熱を図ることができ、通電電流値を大幅に下げることができるという利点がある。さらにアルミコーティング層の材料をアルミナとするから、請求項２２の効果に加えて、アルミコーティング層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という利点がある。
【０１００】
請求項４においては、形状記憶熱処理前の合金細線の表面に亜鉛メッキ層を形成し、該亜鉛メッキ層に電着塗装層のような絶縁層を形成し、その後、合金細線間に狭間隙を有するメッシュ形状もしくはコイル形状等に形状記憶熱処理をおこなうから、合金細線に亜鉛メッキ層を介して絶縁層を確実にかつ強固に形成でき、形状記憶合金間の絶縁を確実におこなうことができ、線材の形状記憶合金を直列的に通電加熱を図ることができ、通電電流値を大幅に下げることができるという利点がある。
【０１０１】
請求項５においては、絶縁層上に潤滑コーティング層を形成するから、請求項１乃至４の効果に加えて、表面に潤滑性を備えて形状記憶合金アクチュエータの動作をスムーズにできるという利点がある。
【０１０２】
請求項６においては、請求項１乃至４の構成に加えて、絶縁層の形成後、該絶縁層の表面に蒸着重合もしくはスプレーコーティングにより絶縁コーティング層を形成しているから、請求項１乃至４の効果に加えて、より完全な絶縁性を確保することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の基本構成を示し、（ａ）は説明図、（ｂ）は断面図である。
【図２】  （ａ）（ｂ）は作用を示す説明図である。
【図３】  同上の他の基本構成を示し、（ａ）は説明図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は断面図である。
【図４】  同上の更に他の基本構成を示す断面図である。
【図５】  同上の更に他の基本構成を示す断面図である。
【図６】  同上の更に他の基本構成を示し、（ａ）は概略斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は作用示す説明図である。
【図７】  同上の更に他の基本構成を示す説明図である。
【図８】  同上の更に他の基本構成を示し、（ａ）（ｂ）は説明図である。
【図９】  同上の更に他の基本構成を示す説明図である。
【図１０】  同上の更に他の基本構成を示す説明図である。
【図１１】  同上の更に他の基本構成を示し、（ａ）（ｂ）は作用を示す説明図である。
【図１２】  同上の更に他の基本構成を示す説明図である。
【図１３】  同上の更に他の基本構成を示す説明図である。
【図１４】  同上の更に他の基本構成を示し、（ａ）（ｂ）は説明図である。
【図１５】  同上の更に他の基本構成を示す説明図である。
【図１６】  同上の更に他の基本構成を示す説明図である。
【図１７】  同上の更に他の基本構成を示し、（ａ）（ｂ）は説明図である。
【図１８】  同上の更に他の基本構成を示し、（ａ）（ｂ）（ｃ）は説明図である。
【図１９】  同上の更に他の基本構成を示し、（ａ）（ｂ）は説明図である。
【図２０】  同上の更に他の基本構成を示し、（ａ）（ｂ）は説明図である。
【図２１】  同上の更に他の基本構成を示し、（ａ）は説明図、（ｂ）は断面図である。
【図２２】  同上の更に他の基本構成を示し、（ａ）（ｂ）は説明図、（ｃ）（ｄ）は断面図である。
【図２３】  本発明の実施の形態を示し、（ａ）は説明図、（ｂ）（ｃ）は断面図、（ｄ）は説明図である。
【図２４】  同上の更に他の実施の形態を示し、（ａ）は説明図、（ｂ）（ｃ）は断面図、（ｄ）は説明図である。
【図２５】  同上の更に他の実施の形態を示し、（ａ）乃至（ｄ）は説明図である。
【図２６】  同上の更に他の実施の形態を示し、（ａ）乃至（ｄ）は説明図である。
【図２７】  同上の更に他の実施の形態を示す説明図である。
【図２８】  同上の更に他の実施の形態を示す断面図である。
【図２９】  同上の更に他の実施の形態を示す断面図である。
【図３０】  同上の更に他の実施の形態を示す断面図である。
【図３１】  同上の更に他の実施の形態を示す断面図である。
【図３２】  同上の他の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１  絶縁層
２  形状記憶合金
２ａ  合金細線
１２  前処理層
１３  絶縁コーティング層
１４  アルミコーティング層
１５  亜鉛メッキ層
１８  可撓性セラミック層
１９  潤滑コーティング層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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