(57)【要約】【課題】配線長に影響されない柔軟性の高い制御系を備えたアクチュエータ装置を提供する。【解決手段】形状記憶材料８の形状変化によって動作するアクチュエータ部と、アクチュエータ部の形状記憶材料８を電気的に接続する第１の経路１０と、形状記憶材料を電気的に接続しない第２の経路１１と、第１の経路１０と第２の経路１１とを切り替える切替部７と、第１の経路１０と第２の経路１１とをそれぞれ通電させる印加部２と、第１の経路１０の物性値と第２の経路１１の物性値とをそれぞれ検出する検出部３と、少なくとも検出部３において取得した物性値に基づく演算処理を行う演算部４と、演算部４から送られたデータを格納する格納部５と、切替部７と印加部２と検出部３と演算部４と格納部５とを制御する制御部６とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
形状記憶材料の形状変化によって動作するアクチュエータと、
前記アクチュエータの前記形状記憶材料を電気的に接続する第１の経路と、
前記形状記憶材料を電気的に接続しない第２の経路と、
前記第１の経路と前記第２の経路とを切り替える切替部と、
前記第１の経路と前記第２の経路とをそれぞれ通電させる印加部と、
前記第１の経路の物性値と前記第２の経路の物性値とをそれぞれ検出する検出部と、
少なくとも前記検出部において取得した前記物性値に基づく演算処理を行う演算部と、
前記演算部から送られたデータを格納する格納部と、
前記切替部と前記印加部と前記検出部と前記演算部と前記格納部とを制御する制御部と
を備えることを特徴とするアクチュエータ装置。
【請求項２】
前記検出部は、抵抗体により構成され、前記検出部で取得した前記経路の物性値に応じて、前記抵抗体の組み合わせを切り替える抵抗値切替手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ装置。
【請求項３】
少なくとも前記形状記憶材料に通電するための配線を有する前記配線部と、
前記印加部と前記検出部と前記演算部と前記格納部と前記制御部とを有するコントローラとが着脱可能であることを特徴とする請求項１または２に記載のアクチュエータ装置。
【請求項４】
前記検出部において取得した前記物性値に基づいた情報を表示する表示部を備えることを特徴とする請求項１、２または３に記載のアクチュエータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、形状記憶材料の物性値をフィードバック制御することによって、アクチュエータの動作を制御するアクチュエータ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
形状記憶材料を利用したアクチュエータ装置は、従来から良く知られている。例えば、特公昭６３―４３７６５号に記載のアクチュエータ装置は、形状記憶材料の物性値をフィードバック制御することによって、アクチュエータの動作を制御することが図られている。
【０００３】
【特許文献１】特公昭６３―４３７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この公報に記載されているアクチュエータの動作制御は、形状記憶材料の物性値に大きく依存している。そのような背景があるにも関わらず、制御系を含むコントローラと、形状記憶材料とを導通させる配線の長さに対する配慮がなされていない。そのため、配線長が長くなるにつれ、制御系の調整が必要となり、不便である。
【０００５】
例えば、配線の物性値がアクチュエータの物性値に比べて桁違いに大きい場合に、配線とアクチュエータとを一つのシステムとして制御をすれば、配線の物性値の制御になってしまう。このため、本来制御すべきアクチュエータの物性値の精密な制御ができなくなる。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、配線の物性値を取得することで、配線の影響をあらかじめ把握し、配線を考慮したアクチュエータの動作制御を行うアクチュエータ装置を提供することができる。すなわち、本発明は、配線長に影響されない柔軟性の高い制御系を備えたアクチュエータ装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、形状記憶材料の形状変化によって動作するアクチュエータと、アクチュエータの形状記憶材料を電気的に接続する第１の経路と、形状記憶材料を電気的に接続しない第２の経路と、第１の経路と前記第２の経路とを切り替える切替部と、第１の経路と第２の経路とをそれぞれ通電させる印加部と、第１の経路の物性値と第２の経路の物性値とをそれぞれ検出する検出部と、少なくとも検出部において取得した物性値に基づく演算処理を行う演算部と、演算部から送られたデータを格納する格納部と、切替部と印加部と検出部と演算部と格納部とを制御する制御部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様によれば、検出部は、抵抗体により構成され、検出部で取得した経路の物性値に応じて、抵抗体の組み合わせを切り替える抵抗値切替手段を備えることが望ましい。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様によれば、少なくとも形状記憶材料に通電するための配線を有する配線部と、印加部と検出部と演算部と格納部と制御部とを有するコントローラとが着脱可能であることが望ましい。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様によれば、検出部において取得した物性値に基づいた情報を表示する表示部を備えることが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にかかるアクチュエータ装置は、配線の物性値を取得することで、配線の影響をあらかじめ把握し、配線を考慮したアクチュエータの動作制御を行うことができる。すなわち、配線長に影響されない柔軟性の高い制御系を備えたアクチュエータ装置を提供するという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明にかかるアクチュエータ装置１００の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明にかかるアクチュエータ装置１００の第１の実施例の構成を示す図である。第１の実施例のアクチュエータ装置１００において、コントローラ１は、印加部２、検出部３、演算部４、格納部５、制御部６とを備えている。アクチュエータ部１７は、形状記憶材料８を備えている。切替部７は、形状記憶材料８と配線部９とを中継するように接続される。配線部９はコントローラ１に接続される。制御部６からの制御信号により、切替部７は、第１の経路１０と第２の経路１１とをそれぞれ構成する。
【００１４】
図２及び図３は、第１の経路１０と、第２の経路１１との切替えを示している。第１の経路１０は、切替部７が形状記憶材料８と配線部９とを接続する経路であり、図中の矢印のように接続される。
【００１５】
また、第２の経路１１は、切替部７が形状記憶材料８との接続を切断し、配線部９とコントローラ１とで構成される経路であり、図中の矢印のように接続される。なお、配線部９は、少なくともコントローラ１と形状記憶材料８との間に存在する配線および結合箇所を指している。
【００１６】
図４は、本実施例の処理の流れを説明する図である。
まず、ステップＳ１０１において、切替部７は、第１の経路１０を構成する。印加部２は第１の経路１０に通電する。通電後、検出部３は第１の経路１０の物性値を取得する。取得された物性値は、演算部４を通して格納部５へ送られ、格納される。
【００１７】
ステップＳ１０２において、切替部７は、第２の経路１１を構成する。その後、印加部２は第２の経路１１に通電する。通電後に、検出部３は第２の経路１１の物性値を取得する。取得された物性値は、演算部４を通して格納部５に送られ、格納される。
【００１８】
ステップＳ１０３においては、格納部５の取得した物性値をもとに、演算部４で演算処理が行われる。演算処理結果は、格納部５に送られる。
本実施例によると、切替部７を設け、配線のみからなる第２の経路１１を構成し、配線の物性値を取得する。また、形状記憶材料８を含めた第１の経路１０を構成し、システム全体の物性値を取得する。その後、演算部４にて、第１の経路（全体の経路）１０の物性値から、第２の経路（配線の経路）１１の物性値を考慮しフィードバック制御する。すなわち、配線の影響をあらかじめ把握することができるため、配線を考慮したアクチュエータ装置の動作制御を行うことができる。
【００１９】
なお、この経路１０、経路１１の物性値取得の動作は、アクチュエータ装置の電源投入時に行えばよい。また、実施例は、アクチュエータ部１７に形状記憶材料８を有し、切替部７をアクチュエータ部１７の外に備える構成であったが、これに限られず、形状記憶材料８に加えて切替部７までをアクチュエータ部１７に備える構成でも良い。
【実施例２】
【００２０】
図５は、実施例２における抵抗値切替手段１２を示している。複数の抵抗体Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４等で構成された検出部３は、抵抗体で分圧された第１の電位１３と第２の電位１４との電位差に依存した値を取得する。これにより、第１の経路１０と、第２の経路１１の物性値を取得する。
【００２１】
ここでの検出状態は、抵抗分圧の度合いに依存しているため、取得した第１の経路１０の物性値と、第２の経路１１の物性値に応じて、制御部６によって制御された抵抗値切替手段１２が抵抗分圧の度合いを最適化する。
【００２２】
抵抗値切替手段１２により抵抗分圧の度合いを最適化することで抵抗値検出の検出精度を向上させることができる。
なお、経路１０、経路１１の物性値取得後に抵抗分圧の最適化を行うほかに、ステップＳ１０１、ステップＳ１０２の各工程で抵抗値切替手段１２を用いて抵抗値検出を行っても良い。
【実施例３】
【００２３】
図６は、第３の実施例の構成を説明する図である。第３の実施例において、配線部９は、形状記憶材料８に通電するための通電用配線１５を有し、配線部９とコントローラ１とが着脱可能な構成である。
【００２４】
例えば、通電用配線１５は、形状記憶材料８の通電用配線が２本とグランド用の配線１本と切替部７の制御用配線１本の合計４本で構成される。
このように、着脱可能な構成にすることで、切替部７および配線部９を取り替えることも可能となる。また、一つのコントローラ１を複数の形状記憶材料８に対して使用することも可能となる。
【実施例４】
【００２５】
図７は、第４の実施例の構成を説明する図である。第４の実施例は、上述した第１の実施例の構成に加えて、さらに、表示部１６を備えるものである。表示部１６は、経路の物性値に基づいた情報を表示する。本実施例によれば、経路１０、１１の物性値情報が得られる。このため、形状記憶材料８の状態や配線による影響を把握できる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上のように、本発明にかかるアクチュエータ装置は、物性値をフィードバック制御するアクチュエータ装置に有用であり、特に、アクチュエータの繊細な制御が必要な場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１の実施例の構成を説明する図である。
【図２】第１の経路を説明する図である。
【図３】第２の経路を説明する図である。
【図４】第１の実施例の処理の流れを説明する図である。
【図５】抵抗値切替手段の実施例の構成を説明する図である。
【図６】第３の実施例の構成を説明する図である。
【図７】第４の実施例の構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  コントローラ
２  印加部
３  検出部
４  演算部
５  格納部
６  制御部
７  切替部
８  形状記憶材料
９  配線部
１０、１１  経路
１２  抵抗値切替手段
１３、１４  電位
１５  通電用配線
１６  表示部
１７  アクチュエータ部
【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】
2009171672.tif 000007
【図６】
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【図７】
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